int getVelocityChannel(double velocity, double *vel_ref, double dvel,
                       int nChannels) {
  double dv = dvel / 2.0;
  int low = 0;
  int high = nChannels - 1;
  int mid = 0;
  if ((velocity < vel_ref[0]) || (velocity > vel_ref[high]))
    return -1;
  while (low <= high) {
    mid = (low + high) / 2;
    if ((velocity > vel_ref[mid] - dv) && (velocity < vel_ref[mid] + dv))
      return mid;
    else if (vel_ref[mid] < velocity)
      low = mid + 1;
    else if (vel_ref[mid] > velocity)
      high = mid - 1;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<getVelocityChannel>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
mov    %rdi,-0x18(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x20(%rbp)
mov    %esi,-0x24(%rbp)
movsd  -0x20(%rbp),%xmm0
movsd  0xede(%rip),%xmm1
divsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
movsd  -0x10(%rbp),%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
movsd  (%rax),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
ja     1171 <getVelocityChannel+0x71>
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
ucomisd (%rax,%rcx,8),%xmm0
jbe    117d <getVelocityChannel+0x7d>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1246 <getVelocityChannel+0x146>
jmp    1182 <getVelocityChannel+0x82>
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jg     1246 <getVelocityChannel+0x146>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    -0x38(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
subsd  -0x30(%rbp),%xmm1
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    11ec <getVelocityChannel+0xec>
movsd  -0x10(%rbp),%xmm1
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
addsd  -0x30(%rbp),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    11ec <getVelocityChannel+0xec>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1246 <getVelocityChannel+0x146>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
ucomisd %xmm1,%xmm0
jbe    1216 <getVelocityChannel+0x116>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    123c <getVelocityChannel+0x13c>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
ucomisd -0x10(%rbp),%xmm0
jbe    1237 <getVelocityChannel+0x137>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    123c <getVelocityChannel+0x13c>
jmp    1241 <getVelocityChannel+0x141>
jmp    1182 <getVelocityChannel+0x82>
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<getVelocityChannel>:
movsd  (%rdi),%xmm2
mov    $0xffffffff,%eax
ucomisd %xmm0,%xmm2
ja     111c <getVelocityChannel+0x1c>
lea    -0x1(%rsi),%ecx
movslq %ecx,%rdx
ucomisd (%rdi,%rdx,8),%xmm0
jbe    111d <getVelocityChannel+0x1d>
ret
test   %esi,%esi
jle    1178 <getVelocityChannel+0x78>
mulsd  0xed7(%rip),%xmm1
xor    %edx,%edx
jmp    1137 <getVelocityChannel+0x37>
nopl   (%rax)
lea    0x1(%rax),%edx
cmp    %ecx,%edx
jg     111c <getVelocityChannel+0x1c>
lea    (%rcx,%rdx,1),%esi
mov    %esi,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %esi,%eax
sar    %eax
movslq %eax,%rsi
movsd  (%rdi,%rsi,8),%xmm2
movapd %xmm2,%xmm3
subsd  %xmm1,%xmm3
ucomisd %xmm3,%xmm0
jbe    1167 <getVelocityChannel+0x67>
movapd %xmm1,%xmm3
addsd  %xmm2,%xmm3
ucomisd %xmm0,%xmm3
ja     111c <getVelocityChannel+0x1c>
ucomisd %xmm2,%xmm0
ja     1130 <getVelocityChannel+0x30>
ucomisd %xmm0,%xmm2
jbe    1133 <getVelocityChannel+0x33>
lea    -0x1(%rax),%ecx
jmp    1133 <getVelocityChannel+0x33>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @getVelocityChannel(double %0, double* %1, double %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca double
%7 = alloca double*
%8 = alloca double
%9 = alloca i32
%10 = alloca double
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store double %0, double* %6
store double* %1, double** %7
store double %2, double* %8
store i32 %3, i32* %9
%14 = load double, double* %8
%15 = fdiv double %14, 2.000000e+00
store double %15, double* %10
store i32 0, i32* %11
%16 = load i32, i32* %9
%17 = sub nsw i32 %16, 1
store i32 %17, i32* %12
store i32 0, i32* %13
%18 = load double, double* %6
%19 = load double*, double** %7
%20 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 0
%21 = load double, double* %20
%22 = fcmp olt double %18, %21
br i1 %22, label %31, label %23
23: ; preds = %4
%24 = load double, double* %6
%25 = load double*, double** %7
%26 = load i32, i32* %12
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds double, double* %25, i64 %27
%29 = load double, double* %28
%30 = fcmp ogt double %24, %29
br i1 %30, label %31, label %32
31: ; preds = %23, %4
store i32 -1, i32* %5
br label %88
32: ; preds = %23
br label %33
33: ; preds = %87, %32
%34 = load i32, i32* %11
%35 = load i32, i32* %12
%36 = icmp sle i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %88
37: ; preds = %33
%38 = load i32, i32* %11
%39 = load i32, i32* %12
%40 = add nsw i32 %38, %39
%41 = sdiv i32 %40, 2
store i32 %41, i32* %13
%42 = load double, double* %6
%43 = load double*, double** %7
%44 = load i32, i32* %13
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %43, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = load double, double* %10
%49 = fsub double %47, %48
%50 = fcmp ogt double %42, %49
br i1 %50, label %51, label %63
51: ; preds = %37
%52 = load double, double* %6
%53 = load double*, double** %7
%54 = load i32, i32* %13
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds double, double* %53, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = load double, double* %10
%59 = fadd double %57, %58
%60 = fcmp olt double %52, %59
br i1 %60, label %61, label %63
61: ; preds = %51
%62 = load i32, i32* %13
store i32 %62, i32* %5
br label %88
63: ; preds = %51, %37
%64 = load double*, double** %7
%65 = load i32, i32* %13
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds double, double* %64, i64 %66
%68 = load double, double* %67
%69 = load double, double* %6
%70 = fcmp olt double %68, %69
br i1 %70, label %71, label %74
71: ; preds = %63
%72 = load i32, i32* %13
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %11
br label %86
74: ; preds = %63
%75 = load double*, double** %7
%76 = load i32, i32* %13
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds double, double* %75, i64 %77
%79 = load double, double* %78
%80 = load double, double* %6
%81 = fcmp ogt double %79, %80
br i1 %81, label %82, label %85
82: ; preds = %74
%83 = load i32, i32* %13
%84 = sub nsw i32 %83, 1
store i32 %84, i32* %12
br label %85
85: ; preds = %82, %74
br label %86
86: ; preds = %85, %71
br label %87
87: ; preds = %86
br label %33
88: ; preds = %31, %61, %33
%89 = load i32, i32* %5
ret i32 %89
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @getVelocityChannel(double %0, double* nocapture %1, double %2, i32 %3) {
%5 = fmul double %2, 5.000000e-01
%6 = add nsw i32 %3, -1
%7 = load double, double* %1
%8 = fcmp ogt double %7, %0
br i1 %8, label %41, label %9
9: ; preds = %4
%10 = sext i32 %6 to i64
%11 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %10
%12 = load double, double* %11
%13 = fcmp olt double %12, %0
br i1 %13, label %41, label %14
14: ; preds = %9
%15 = icmp slt i32 %3, 1
br i1 %15, label %41, label %16
16: ; preds = %14, %37
%17 = phi i32 [ %39, %37 ], [ %6, %14 ]
%18 = phi i32 [ %38, %37 ], [ 0, %14 ]
%19 = add nsw i32 %17, %18
%20 = sdiv i32 %19, 2
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %21
%23 = load double, double* %22
%24 = fsub double %23, %5
%25 = fcmp olt double %24, %0
%26 = fadd double %5, %23
%27 = fcmp ogt double %26, %0
%28 = and i1 %25, %27
br i1 %28, label %41, label %29
29: ; preds = %16
%30 = fcmp olt double %23, %0
br i1 %30, label %31, label %33
31: ; preds = %29
%32 = add nsw i32 %20, 1
br label %37
33: ; preds = %29
%34 = fcmp ogt double %23, %0
br i1 %34, label %35, label %37
35: ; preds = %33
%36 = add nsw i32 %20, -1
br label %37
37: ; preds = %31, %35, %33
%38 = phi i32 [ %32, %31 ], [ %18, %35 ], [ %18, %33 ]
%39 = phi i32 [ %17, %31 ], [ %36, %35 ], [ %17, %33 ]
%40 = icmp sgt i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %16
41: ; preds = %16, %37, %14, %4, %9
%42 = phi i32 [ -1, %9 ], [ -1, %4 ], [ undef, %14 ], [ %20, %37 ], [ %20, %16 ]
ret i32 %42
}