int search(int i, unsigned int *a) {
  int w;
  w = i + i / 2;
  if (a[w] == 0)
    return search(w - (i / 4), a);
  if (a[w] < a[w + 1])
    return search(w + (i / 4), a);
  if (a[w] > a[w + 1])
    return w;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
jne    116d <search+0x5d>
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x4,%ecx
cltd
idiv   %ecx
sub    %eax,%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11d6 <search+0xc6>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jae    11af <search+0x9f>
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x4,%ecx
cltd
idiv   %ecx
add    %eax,%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11d6 <search+0xc6>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jbe    11d6 <search+0xc6>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<search>:
mov    %edi,%eax
mov    %edi,%ecx
jmp    111c <search+0x1c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0xfffffffc,%edi
cltd
idiv   %edi
add    %eax,%ecx
mov    %ecx,%eax
shr    $0x1f,%ecx
add    %eax,%ecx
sar    %ecx
add    %eax,%ecx
movslq %ecx,%r8
mov    (%rsi,%r8,4),%edx
test   %edx,%edx
je     1110 <search+0x10>
mov    $0x4,%edi
cmp    0x4(%rsi,%r8,4),%edx
jb     1115 <search+0x15>
mov    %ecx,%eax
ret

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

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