#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*/ assert(int);
int binSearchHelper(int const *const, int, int const, int const);
void binSearch(const int size, const int *const arr, const int num,
               const int *const items, int *const pos) {
  assert(size >= 0);
  assert(num >= 0);
  pos[0] = binSearchHelper(arr, 0, size, items[0]);
  for (int i = 1; i < num; i++) {
    if (items[i - 1] == items[i]) {
      pos[i] = pos[i - 1];
    } else if (items[i - 1] < items[i] && pos[i - 1] != -1) {
      pos[i] = binSearchHelper(arr, pos[i - 1] + 1, size, items[i]);
    } else if (pos[i - 1] != -1) {
      pos[i] = binSearchHelper(arr, 0, pos[i - 1], items[i]);
    } else {
      pos[i] = binSearchHelper(arr, 0, size, items[i]);
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binSearch>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
setge  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
setge  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x4(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
xor    %esi,%esi
call   1040 <binSearchHelper@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
movl   $0x1,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12d2 <binSearch+0x1b2>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    11cc <binSearch+0xac>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    12bf <binSearch+0x19f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1240 <binSearch+0x120>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmpl   $0xffffffff,(%rax,%rcx,4)
je     1240 <binSearch+0x120>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x4(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
call   1040 <binSearchHelper@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    12ba <binSearch+0x19a>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
cmpl   $0xffffffff,(%rax,%rcx,4)
je     128f <binSearch+0x16f>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %esi,%esi
call   1040 <binSearchHelper@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    12b5 <binSearch+0x195>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x4(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %esi,%esi
call   1040 <binSearchHelper@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    12ba <binSearch+0x19a>
jmp    12bf <binSearch+0x19f>
jmp    12c4 <binSearch+0x1a4>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    117f <binSearch+0x5f>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binSearch>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %r8,%r14
mov    %rcx,%rbx
mov    %edx,%r12d
mov    %rsi,%r15
mov    %edi,%r13d
not    %edi
shr    $0x1f,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    %r12d,%edi
not    %edi
shr    $0x1f,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    (%rbx),%ecx
mov    %r15,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r13d,%edx
call   1040 <binSearchHelper@plt>
mov    %eax,(%r14)
cmp    $0x2,%r12d
jl     11be <binSearch+0x9e>
mov    %r12d,%r12d
mov    $0x1,%ebp
jmp    118d <binSearch+0x6d>
mov    %r15,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %r13d,%edx
call   1040 <binSearchHelper@plt>
mov    %eax,(%r14,%rbp,4)
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r12
je     11be <binSearch+0x9e>
mov    (%rbx,%rbp,4),%ecx
cmp    %ecx,-0x4(%rbx,%rbp,4)
je     1180 <binSearch+0x60>
jge    11b0 <binSearch+0x90>
cmp    $0xffffffff,%eax
je     1173 <binSearch+0x53>
add    $0x1,%eax
mov    %r15,%rdi
mov    %eax,%esi
jmp    1178 <binSearch+0x58>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    $0xffffffff,%eax
je     1173 <binSearch+0x53>
mov    %r15,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %eax,%edx
jmp    117b <binSearch+0x5b>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @binSearch(i32 %0, i32* %1, i32 %2, i32* %3, i32* %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32
store i32 %0, i32* %6
store i32* %1, i32** %7
store i32 %2, i32* %8
store i32* %3, i32** %9
store i32* %4, i32** %10
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp sge i32 %12, 0
%14 = zext i1 %13 to i32
%15 = call i32 @assert(i32 %14)
%16 = load i32, i32* %8
%17 = icmp sge i32 %16, 0
%18 = zext i1 %17 to i32
%19 = call i32 @assert(i32 %18)
%20 = load i32*, i32** %7
%21 = load i32, i32* %6
%22 = load i32*, i32** %9
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 0
%24 = load i32, i32* %23
%25 = call i32 @binSearchHelper(i32* %20, i32 0, i32 %21, i32 %24)
%26 = load i32*, i32** %10
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 0
store i32 %25, i32* %27
store i32 1, i32* %11
br label %28
28: ; preds = %139, %5
%29 = load i32, i32* %11
%30 = load i32, i32* %8
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %142
32: ; preds = %28
%33 = load i32*, i32** %9
%34 = load i32, i32* %11
%35 = sub nsw i32 %34, 1
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = load i32*, i32** %9
%40 = load i32, i32* %11
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = icmp eq i32 %38, %43
br i1 %44, label %45, label %56
45: ; preds = %32
%46 = load i32*, i32** %10
%47 = load i32, i32* %11
%48 = sub nsw i32 %47, 1
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = load i32*, i32** %10
%53 = load i32, i32* %11
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %54
store i32 %51, i32* %55
br label %138
56: ; preds = %32
%57 = load i32*, i32** %9
%58 = load i32, i32* %11
%59 = sub nsw i32 %58, 1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = load i32*, i32** %9
%64 = load i32, i32* %11
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
%67 = load i32, i32* %66
%68 = icmp slt i32 %62, %67
br i1 %68, label %69, label %97
69: ; preds = %56
%70 = load i32*, i32** %10
%71 = load i32, i32* %11
%72 = sub nsw i32 %71, 1
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %73
%75 = load i32, i32* %74
%76 = icmp ne i32 %75, -1
br i1 %76, label %77, label %97
77: ; preds = %69
%78 = load i32*, i32** %7
%79 = load i32*, i32** %10
%80 = load i32, i32* %11
%81 = sub nsw i32 %80, 1
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
%85 = add nsw i32 %84, 1
%86 = load i32, i32* %6
%87 = load i32*, i32** %9
%88 = load i32, i32* %11
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 %89
%91 = load i32, i32* %90
%92 = call i32 @binSearchHelper(i32* %78, i32 %85, i32 %86, i32 %91)
%93 = load i32*, i32** %10
%94 = load i32, i32* %11
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %95
store i32 %92, i32* %96
br label %137
97: ; preds = %69, %56
%98 = load i32*, i32** %10
%99 = load i32, i32* %11
%100 = sub nsw i32 %99, 1
%101 = sext i32 %100 to i64
%102 = getelementptr inbounds i32, i32* %98, i64 %101
%103 = load i32, i32* %102
%104 = icmp ne i32 %103, -1
br i1 %104, label %105, label %123
105: ; preds = %97
%106 = load i32*, i32** %7
%107 = load i32*, i32** %10
%108 = load i32, i32* %11
%109 = sub nsw i32 %108, 1
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %107, i64 %110
%112 = load i32, i32* %111
%113 = load i32*, i32** %9
%114 = load i32, i32* %11
%115 = sext i32 %114 to i64
%116 = getelementptr inbounds i32, i32* %113, i64 %115
%117 = load i32, i32* %116
%118 = call i32 @binSearchHelper(i32* %106, i32 0, i32 %112, i32 %117)
%119 = load i32*, i32** %10
%120 = load i32, i32* %11
%121 = sext i32 %120 to i64
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %119, i64 %121
store i32 %118, i32* %122
br label %136
123: ; preds = %97
%124 = load i32*, i32** %7
%125 = load i32, i32* %6
%126 = load i32*, i32** %9
%127 = load i32, i32* %11
%128 = sext i32 %127 to i64
%129 = getelementptr inbounds i32, i32* %126, i64 %128
%130 = load i32, i32* %129
%131 = call i32 @binSearchHelper(i32* %124, i32 0, i32 %125, i32 %130)
%132 = load i32*, i32** %10
%133 = load i32, i32* %11
%134 = sext i32 %133 to i64
%135 = getelementptr inbounds i32, i32* %132, i64 %134
store i32 %131, i32* %135
br label %136
136: ; preds = %123, %105
br label %137
137: ; preds = %136, %77
br label %138
138: ; preds = %137, %45
br label %139
139: ; preds = %138
%140 = load i32, i32* %11
%141 = add nsw i32 %140, 1
store i32 %141, i32* %11
br label %28
142: ; preds = %28
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @binSearch(i32 %0, i32* %1, i32 %2, i32* nocapture %3, i32* nocapture %4) {
%6 = xor i32 %0, -1
%7 = lshr i32 %6, 31
%8 = tail call i32 @assert(i32 %7)
%9 = xor i32 %2, -1
%10 = lshr i32 %9, 31
%11 = tail call i32 @assert(i32 %10)
%12 = load i32, i32* %3
%13 = tail call i32 @binSearchHelper(i32* %1, i32 0, i32 %0, i32 %12)
store i32 %13, i32* %4
%14 = icmp sgt i32 %2, 1
br i1 %14, label %15, label %17
15: ; preds = %5
%16 = zext i32 %2 to i64
br label %18
17: ; preds = %39, %5
ret void
18: ; preds = %15, %39
%19 = phi i32 [ %13, %15 ], [ %40, %39 ]
%20 = phi i64 [ 1, %15 ], [ %42, %39 ]
%21 = add nsw i64 %20, -1
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %20
%25 = load i32, i32* %24
%26 = icmp eq i32 %23, %25
br i1 %26, label %39, label %27
27: ; preds = %18
%28 = icmp slt i32 %23, %25
%29 = icmp eq i32 %19, -1
br i1 %28, label %30, label %34
30: ; preds = %27
br i1 %29, label %37, label %31
31: ; preds = %30
%32 = add nuw nsw i32 %19, 1
%33 = tail call i32 @binSearchHelper(i32* %1, i32 %32, i32 %0, i32 %25)
br label %39
34: ; preds = %27
br i1 %29, label %37, label %35
35: ; preds = %34
%36 = tail call i32 @binSearchHelper(i32* %1, i32 0, i32 %19, i32 %25)
br label %39
37: ; preds = %30, %34
%38 = tail call i32 @binSearchHelper(i32* %1, i32 0, i32 %0, i32 %25)
br label %39
39: ; preds = %18, %35, %37, %31
%40 = phi i32 [ %36, %35 ], [ %38, %37 ], [ %33, %31 ], [ %19, %18 ]
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %20
store i32 %40, i32* %41
%42 = add nuw nsw i64 %20, 1
%43 = icmp eq i64 %42, %16
br i1 %43, label %17, label %18
}