#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
int binary_search(int *array, int start, int elements, int key) {
  int l = start;
  int u = elements - 1;
  while (l <= u) {
    int m = l + ((u - l) / 2);
    printf("m: %d\n", m);
    if (key == array[m]) {
      return m;
    } else if (key < array[m]) {
      u = m - 1;
    } else {
      l = m + 1;
    }
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jg     11c1 <binary_search+0xb1>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%esi
lea    0xe98(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    118c <binary_search+0x7c>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11c8 <binary_search+0xb8>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x28(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11ae <binary_search+0x9e>
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11b7 <binary_search+0xa7>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11bc <binary_search+0xac>
jmp    1134 <binary_search+0x24>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %esi,%edx
jle    1186 <binary_search+0x76>
mov    %ecx,%r15d
mov    %edx,%r14d
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r12
add    $0xffffffff,%r14d
lea    0xec6(%rip),%r13
jmp    114a <binary_search+0x3a>
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%ebp
mov    %ebp,%ebx
cmp    %ebx,%r14d
jl     117d <binary_search+0x6d>
mov    %r14d,%eax
sub    %ebx,%eax
mov    %eax,%ebp
shr    $0x1f,%ebp
add    %eax,%ebp
sar    %ebp
add    %ebx,%ebp
mov    %r13,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <printf@plt>
movslq %ebp,%rax
mov    (%r12,%rax,4),%eax
cmp    %r15d,%eax
je     1184 <binary_search+0x74>
jle    1140 <binary_search+0x30>
add    $0xffffffff,%ebp
mov    %ebp,%r14d
cmp    %ebx,%r14d
jge    114a <binary_search+0x3a>
mov    $0xffffffff,%eax
jmp    1186 <binary_search+0x76>
mov    %ebp,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [7 x i8] c"m: %d\0A\00"
define i32 @binary_search(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%13 = load i32, i32* %7
store i32 %13, i32* %10
%14 = load i32, i32* %8
%15 = sub nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %11
br label %16
16: ; preds = %53, %4
%17 = load i32, i32* %10
%18 = load i32, i32* %11
%19 = icmp sle i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %54
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %10
%22 = load i32, i32* %11
%23 = load i32, i32* %10
%24 = sub nsw i32 %22, %23
%25 = sdiv i32 %24, 2
%26 = add nsw i32 %21, %25
store i32 %26, i32* %12
%27 = load i32, i32* %12
%28 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([7 x i8], [7 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %27)
%29 = load i32, i32* %9
%30 = load i32*, i32** %6
%31 = load i32, i32* %12
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp eq i32 %29, %34
br i1 %35, label %36, label %38
36: ; preds = %20
%37 = load i32, i32* %12
store i32 %37, i32* %5
br label %55
38: ; preds = %20
%39 = load i32, i32* %9
%40 = load i32*, i32** %6
%41 = load i32, i32* %12
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = icmp slt i32 %39, %44
br i1 %45, label %46, label %49
46: ; preds = %38
%47 = load i32, i32* %12
%48 = sub nsw i32 %47, 1
store i32 %48, i32* %11
br label %52
49: ; preds = %38
%50 = load i32, i32* %12
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %10
br label %52
52: ; preds = %49, %46
br label %53
53: ; preds = %52
br label %16
54: ; preds = %16
store i32 -1, i32* %5
br label %55
55: ; preds = %54, %36
%56 = load i32, i32* %5
ret i32 %56
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [7 x i8] c"m: %d\0A\00"
define i32 @binary_search(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %2, %1
br i1 %5, label %6, label %26
6: ; preds = %4
%7 = add nsw i32 %2, -1
br label %8
8: ; preds = %6, %19
%9 = phi i32 [ %24, %19 ], [ %7, %6 ]
%10 = phi i32 [ %23, %19 ], [ %1, %6 ]
%11 = sub nsw i32 %9, %10
%12 = sdiv i32 %11, 2
%13 = add nsw i32 %12, %10
%14 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([7 x i8], [7 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %13)
%15 = sext i32 %13 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp eq i32 %17, %3
br i1 %18, label %26, label %19
19: ; preds = %8
%20 = icmp sgt i32 %17, %3
%21 = add nsw i32 %13, -1
%22 = add nsw i32 %13, 1
%23 = select i1 %20, i32 %10, i32 %22
%24 = select i1 %20, i32 %21, i32 %9
%25 = icmp slt i32 %24, %23
br i1 %25, label %26, label %8
26: ; preds = %19, %8, %4
%27 = phi i32 [ -1, %4 ], [ %13, %8 ], [ -1, %19 ]
ret i32 %27
}