int binarySearch(int *arr, int n, int elem) {
  int i, j, m;
  i = 0;
  j = n - 1;
  while (i <= j) {
    m = (i + j) / 2;
    if (arr[m] == elem) {
      return m;
    }
    if (arr[m] > elem) {
      j = m - 1;
    } else {
      i = m + 1;
    }
  }
  if (elem < arr[m]) {
    return -1 * m;
  }
  return -1 * (m + 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binarySearch>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     118a <binarySearch+0x8a>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    115a <binarySearch+0x5a>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11bc <binarySearch+0xbc>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    117c <binarySearch+0x7c>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1185 <binarySearch+0x85>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111e <binarySearch+0x1e>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11ad <binarySearch+0xad>
imul   $0xffffffff,-0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11bc <binarySearch+0xbc>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
imul   $0xffffffff,%eax,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binarySearch>:
test   %esi,%esi
jle    1141 <binarySearch+0x41>
add    $0xffffffff,%esi
xor    %r8d,%r8d
jmp    1119 <binarySearch+0x19>
nopl   0x0(%rax)
lea    0x1(%rax),%r8d
cmp    %esi,%r8d
jg     113a <binarySearch+0x3a>
lea    (%rsi,%r8,1),%ecx
mov    %ecx,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %ecx,%eax
sar    %eax
movslq %eax,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%ecx
cmp    %edx,%ecx
je     1149 <binarySearch+0x49>
jle    1110 <binarySearch+0x10>
lea    -0x1(%rax),%esi
cmp    %esi,%r8d
jle    1119 <binarySearch+0x19>
cmp    %edx,%ecx
jle    1147 <binarySearch+0x47>
neg    %eax
ret
mov    (%rdi),%ecx
cmp    %edx,%ecx
jg     113e <binarySearch+0x3e>
not    %eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @binarySearch(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 0, i32* %8
%11 = load i32, i32* %6
%12 = sub nsw i32 %11, 1
store i32 %12, i32* %9
br label %13
13: ; preds = %45, %3
%14 = load i32, i32* %8
%15 = load i32, i32* %9
%16 = icmp sle i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %46
17: ; preds = %13
%18 = load i32, i32* %8
%19 = load i32, i32* %9
%20 = add nsw i32 %18, %19
%21 = sdiv i32 %20, 2
store i32 %21, i32* %10
%22 = load i32*, i32** %5
%23 = load i32, i32* %10
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = load i32, i32* %7
%28 = icmp eq i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %31
29: ; preds = %17
%30 = load i32, i32* %10
store i32 %30, i32* %4
br label %61
31: ; preds = %17
%32 = load i32*, i32** %5
%33 = load i32, i32* %10
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = load i32, i32* %7
%38 = icmp sgt i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %42
39: ; preds = %31
%40 = load i32, i32* %10
%41 = sub nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %9
br label %45
42: ; preds = %31
%43 = load i32, i32* %10
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %8
br label %45
45: ; preds = %42, %39
br label %13
46: ; preds = %13
%47 = load i32, i32* %7
%48 = load i32*, i32** %5
%49 = load i32, i32* %10
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = icmp slt i32 %47, %52
br i1 %53, label %54, label %57
54: ; preds = %46
%55 = load i32, i32* %10
%56 = mul nsw i32 -1, %55
store i32 %56, i32* %4
br label %61
57: ; preds = %46
%58 = load i32, i32* %10
%59 = add nsw i32 %58, 1
%60 = mul nsw i32 -1, %59
store i32 %60, i32* %4
br label %61
61: ; preds = %57, %54, %29
%62 = load i32, i32* %4
ret i32 %62
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @binarySearch(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %1, 1
br i1 %4, label %5, label %7
5: ; preds = %3
%6 = load i32, i32* %0
br label %25
7: ; preds = %3
%8 = add nsw i32 %1, -1
br label %9
9: ; preds = %7, %18
%10 = phi i32 [ %23, %18 ], [ %8, %7 ]
%11 = phi i32 [ %22, %18 ], [ 0, %7 ]
%12 = add nsw i32 %10, %11
%13 = sdiv i32 %12, 2
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = icmp eq i32 %16, %2
br i1 %17, label %33, label %18
18: ; preds = %9
%19 = icmp sgt i32 %16, %2
%20 = add nsw i32 %13, -1
%21 = add nsw i32 %13, 1
%22 = select i1 %19, i32 %11, i32 %21
%23 = select i1 %19, i32 %20, i32 %10
%24 = icmp sgt i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %9
25: ; preds = %18, %5
%26 = phi i32 [ %6, %5 ], [ %16, %18 ]
%27 = phi i32 [ undef, %5 ], [ %13, %18 ]
%28 = icmp sgt i32 %26, %2
br i1 %28, label %29, label %31
29: ; preds = %25
%30 = sub nsw i32 0, %27
br label %33
31: ; preds = %25
%32 = xor i32 %27, -1
br label %33
33: ; preds = %9, %31, %29
%34 = phi i32 [ %30, %29 ], [ %32, %31 ], [ %13, %9 ]
ret i32 %34
}