#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 */
void *bsearch(const void *key, const void *base, size_t n, size_t size,
              int (*cmp)(const void *keyval, const void *datum)) {
  unsigned int pos = (unsigned int)base;
  void *a;
  int val;
  int middle;
  int top = 0;
  int bottom = (n - 1);
  while (top < bottom) {
    middle = (bottom + top) / 2;
    if ((middle == top) || (middle == bottom)) {
      a = (void *)(pos + top * size);
      if (cmp(key, a) == 0)
        return a;
      a = (void *)(pos + bottom * size);
      if (cmp(key, a) == 0)
        return a;
      return NULL;
    }
    a = (void *)(pos + middle * size);
    val = cmp(key, a);
    if (val == 0)
      return a;
    if (val < 0)
      bottom = middle;
    else
      top = middle;
  }
  return NULL;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bsearch>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    %r8,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x4c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    -0x4c(%rbp),%eax
cmp    -0x50(%rbp),%eax
jge    1240 <bsearch+0x140>
mov    -0x50(%rbp),%eax
add    -0x4c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%eax
cmp    -0x4c(%rbp),%eax
je     116a <bsearch+0x6a>
mov    -0x48(%rbp),%eax
cmp    -0x50(%rbp),%eax
jne    11e5 <bsearch+0xe5>
mov    -0x34(%rbp),%eax
movslq -0x4c(%rbp),%rcx
imul   -0x28(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x40(%rbp),%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
jne    11a1 <bsearch+0xa1>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1248 <bsearch+0x148>
mov    -0x34(%rbp),%eax
movslq -0x50(%rbp),%rcx
imul   -0x28(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x40(%rbp),%rsi
call   *%rax
cmp    $0x0,%eax
jne    11d8 <bsearch+0xd8>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1248 <bsearch+0x148>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    1248 <bsearch+0x148>
mov    -0x34(%rbp),%eax
movslq -0x48(%rbp),%rcx
imul   -0x28(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x40(%rbp),%rsi
call   *%rax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x44(%rbp)
jne    1220 <bsearch+0x120>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1248 <bsearch+0x148>
cmpl   $0x0,-0x44(%rbp)
jge    1235 <bsearch+0x135>
mov    -0x48(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
jmp    123b <bsearch+0x13b>
mov    -0x48(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    1135 <bsearch+0x35>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bsearch>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdx,%r15
add    $0xffffffff,%r15d
xor    %ebp,%ebp
test   %r15d,%r15d
jle    11e7 <bsearch+0xe7>
mov    %rcx,%rbx
mov    %rdi,%r13
mov    %esi,%ecx
xor    %esi,%esi
mov    %rbx,0x8(%rsp)
jmp    1156 <bsearch+0x56>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r12d,%esi
mov    %r13,%r8
mov    %r14,%rcx
cmp    %r15d,%esi
mov    %rbx,%r13
mov    0x8(%rsp),%rbx
jge    11a8 <bsearch+0xa8>
lea    (%r15,%rsi,1),%eax
mov    %eax,%r12d
shr    $0x1f,%r12d
add    %eax,%r12d
sar    %r12d
cmp    %esi,%r12d
je     11ac <bsearch+0xac>
cmp    %r15d,%r12d
je     11ac <bsearch+0xac>
mov    %rsi,0x10(%rsp)
movslq %r12d,%rbp
imul   %rbx,%rbp
mov    %rcx,%r14
add    %rcx,%rbp
mov    %r13,%rbx
mov    %r13,%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r8,%r13
call   *%r8
test   %eax,%eax
je     11e7 <bsearch+0xe7>
jns    1140 <bsearch+0x40>
mov    %r12d,%r15d
mov    %r13,%r8
mov    %r14,%rcx
mov    0x10(%rsp),%rsi
jmp    1149 <bsearch+0x49>
xor    %ebp,%ebp
jmp    11e7 <bsearch+0xe7>
mov    %r15,%r14
movslq %esi,%rbp
imul   %rbx,%rbp
add    %rcx,%rbp
mov    %r13,%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r8,%r15
mov    %rcx,%r12
call   *%r8
test   %eax,%eax
je     11e7 <bsearch+0xe7>
movslq %r14d,%r14
imul   %rbx,%r14
add    %r12,%r14
mov    %r13,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   *%r15
xor    %ebp,%ebp
test   %eax,%eax
cmove  %r14,%rbp
mov    %rbp,%rax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @bsearch(i8* %0, i8* %1, i64 %2, i64 %3, i32 (i8*, i8*)* %4) {
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i32 (i8*, i8*)*
%12 = alloca i32
%13 = alloca i8*
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
store i8* %0, i8** %7
store i8* %1, i8** %8
store i64 %2, i64* %9
store i64 %3, i64* %10
store i32 (i8*, i8*)* %4, i32 (i8*, i8*)** %11
%18 = load i8*, i8** %8
%19 = ptrtoint i8* %18 to i32
store i32 %19, i32* %12
store i32 0, i32* %16
%20 = load i64, i64* %9
%21 = sub i64 %20, 1
%22 = trunc i64 %21 to i32
store i32 %22, i32* %17
br label %23
23: ; preds = %96, %5
%24 = load i32, i32* %16
%25 = load i32, i32* %17
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %97
27: ; preds = %23
%28 = load i32, i32* %17
%29 = load i32, i32* %16
%30 = add nsw i32 %28, %29
%31 = sdiv i32 %30, 2
store i32 %31, i32* %15
%32 = load i32, i32* %15
%33 = load i32, i32* %16
%34 = icmp eq i32 %32, %33
br i1 %34, label %39, label %35
35: ; preds = %27
%36 = load i32, i32* %15
%37 = load i32, i32* %17
%38 = icmp eq i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %72
39: ; preds = %35, %27
%40 = load i32, i32* %12
%41 = zext i32 %40 to i64
%42 = load i32, i32* %16
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = load i64, i64* %10
%45 = mul i64 %43, %44
%46 = add i64 %41, %45
%47 = inttoptr i64 %46 to i8*
store i8* %47, i8** %13
%48 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %11
%49 = load i8*, i8** %7
%50 = load i8*, i8** %13
%51 = call i32 %48(i8* %49, i8* %50)
%52 = icmp eq i32 %51, 0
br i1 %52, label %53, label %55
53: ; preds = %39
%54 = load i8*, i8** %13
store i8* %54, i8** %6
br label %98
55: ; preds = %39
%56 = load i32, i32* %12
%57 = zext i32 %56 to i64
%58 = load i32, i32* %17
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = load i64, i64* %10
%61 = mul i64 %59, %60
%62 = add i64 %57, %61
%63 = inttoptr i64 %62 to i8*
store i8* %63, i8** %13
%64 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %11
%65 = load i8*, i8** %7
%66 = load i8*, i8** %13
%67 = call i32 %64(i8* %65, i8* %66)
%68 = icmp eq i32 %67, 0
br i1 %68, label %69, label %71
69: ; preds = %55
%70 = load i8*, i8** %13
store i8* %70, i8** %6
br label %98
71: ; preds = %55
store i8* null, i8** %6
br label %98
72: ; preds = %35
%73 = load i32, i32* %12
%74 = zext i32 %73 to i64
%75 = load i32, i32* %15
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = load i64, i64* %10
%78 = mul i64 %76, %77
%79 = add i64 %74, %78
%80 = inttoptr i64 %79 to i8*
store i8* %80, i8** %13
%81 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %11
%82 = load i8*, i8** %7
%83 = load i8*, i8** %13
%84 = call i32 %81(i8* %82, i8* %83)
store i32 %84, i32* %14
%85 = load i32, i32* %14
%86 = icmp eq i32 %85, 0
br i1 %86, label %87, label %89
87: ; preds = %72
%88 = load i8*, i8** %13
store i8* %88, i8** %6
br label %98
89: ; preds = %72
%90 = load i32, i32* %14
%91 = icmp slt i32 %90, 0
br i1 %91, label %92, label %94
92: ; preds = %89
%93 = load i32, i32* %15
store i32 %93, i32* %17
br label %96
94: ; preds = %89
%95 = load i32, i32* %15
store i32 %95, i32* %16
br label %96
96: ; preds = %94, %92
br label %23
97: ; preds = %23
store i8* null, i8** %6
br label %98
98: ; preds = %97, %87, %71, %69, %53
%99 = load i8*, i8** %6
ret i8* %99
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @bsearch(i8* %0, i8* %1, i64 %2, i64 %3, i32 (i8*, i8*)* nocapture %4) {
%6 = trunc i64 %2 to i32
%7 = add i32 %6, -1
%8 = icmp sgt i32 %7, 0
br i1 %8, label %9, label %49
9: ; preds = %5
%10 = ptrtoint i8* %1 to i64
%11 = and i64 %10, 4294967295
br label %12
12: ; preds = %9, %42
%13 = phi i32 [ %7, %9 ], [ %45, %42 ]
%14 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %44, %42 ]
%15 = add nsw i32 %13, %14
%16 = sdiv i32 %15, 2
%17 = icmp eq i32 %16, %14
%18 = icmp eq i32 %16, %13
%19 = select i1 %17, i1 true, i1 %18
br i1 %19, label %20, label %35
20: ; preds = %12
%21 = sext i32 %14 to i64
%22 = mul i64 %21, %3
%23 = add i64 %22, %11
%24 = inttoptr i64 %23 to i8*
%25 = tail call i32 %4(i8* %0, i8* %24)
%26 = icmp eq i32 %25, 0
br i1 %26, label %49, label %27
27: ; preds = %20
%28 = sext i32 %13 to i64
%29 = mul i64 %28, %3
%30 = add i64 %29, %11
%31 = inttoptr i64 %30 to i8*
%32 = tail call i32 %4(i8* %0, i8* %31)
%33 = icmp eq i32 %32, 0
%34 = select i1 %33, i8* %31, i8* null
br label %49
35: ; preds = %12
%36 = sext i32 %16 to i64
%37 = mul i64 %36, %3
%38 = add i64 %37, %11
%39 = inttoptr i64 %38 to i8*
%40 = tail call i32 %4(i8* %0, i8* %39)
%41 = icmp eq i32 %40, 0
br i1 %41, label %47, label %42
42: ; preds = %35
%43 = icmp slt i32 %40, 0
%44 = select i1 %43, i32 %14, i32 %16
%45 = select i1 %43, i32 %16, i32 %13
%46 = icmp slt i32 %44, %45
br i1 %46, label %12, label %49
47: ; preds = %35
%48 = inttoptr i64 %38 to i8*
br label %49
49: ; preds = %42, %47, %5, %27, %20
%50 = phi i8* [ %24, %20 ], [ %34, %27 ], [ null, %5 ], [ %48, %47 ], [ null, %42 ]
ret i8* %50
}