int binary_search(const int *arr, int arr_size, int search_element) {
  int left = 0, right = arr_size - 1;
  while (left <= right) {
    int mid = left + (right - left) / 2;
    if (arr[mid] == search_element)
      return mid;
    if (arr[mid] < search_element)
      left = mid + 1;
    else
      right = mid - 1;
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search>:
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     1197 <binary_search+0x97>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    1167 <binary_search+0x67>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    119e <binary_search+0x9e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1189 <binary_search+0x89>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1192 <binary_search+0x92>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    111e <binary_search+0x1e>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search>:
mov    $0xffffffff,%eax
test   %esi,%esi
jle    115a <binary_search+0x5a>
add    $0xffffffff,%esi
xor    %r8d,%r8d
jmp    112c <binary_search+0x2c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffff,%r10d
mov    %r10d,%esi
cmp    %r8d,%esi
jl     115a <binary_search+0x5a>
mov    %esi,%r9d
sub    %r8d,%r9d
mov    %r9d,%r10d
shr    $0x1f,%r10d
add    %r9d,%r10d
sar    %r10d
add    %r8d,%r10d
movslq %r10d,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%ecx
cmp    %edx,%ecx
je     115b <binary_search+0x5b>
jge    1120 <binary_search+0x20>
add    $0x1,%r10d
mov    %r10d,%r8d
cmp    %r8d,%esi
jge    112c <binary_search+0x2c>
ret
mov    %r10d,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @binary_search(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 = %47, %3
%14 = load i32, i32* %8
%15 = load i32, i32* %9
%16 = icmp sle i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %48
17: ; preds = %13
%18 = load i32, i32* %8
%19 = load i32, i32* %9
%20 = load i32, i32* %8
%21 = sub nsw i32 %19, %20
%22 = sdiv i32 %21, 2
%23 = add nsw i32 %18, %22
store i32 %23, i32* %10
%24 = load i32*, i32** %5
%25 = load i32, i32* %10
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = load i32, i32* %7
%30 = icmp eq i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %33
31: ; preds = %17
%32 = load i32, i32* %10
store i32 %32, i32* %4
br label %49
33: ; preds = %17
%34 = load i32*, i32** %5
%35 = load i32, i32* %10
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = load i32, i32* %7
%40 = icmp slt i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %44
41: ; preds = %33
%42 = load i32, i32* %10
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %8
br label %47
44: ; preds = %33
%45 = load i32, i32* %10
%46 = sub nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %9
br label %47
47: ; preds = %44, %41
br label %13
48: ; preds = %13
store i32 -1, i32* %4
br label %49
49: ; preds = %48, %31
%50 = load i32, i32* %4
ret i32 %50
}

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