int binary_search_ints(int v, int a[], int n) {
  int lower = 0;
  int upper = n;
  int middle;
  do {
    middle = (upper + lower) / 2;
    if (upper <= lower) {
      break;
    } else if (a[middle] == v) {
      return middle;
    } else if (a[middle] < v) {
      lower = middle + 1;
    } else {
      upper = middle;
    }
  } while (1);
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search_ints>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     113d <binary_search_ints+0x3d>
jmp    11a2 <binary_search_ints+0xa2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jne    115c <binary_search_ints+0x5c>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a9 <binary_search_ints+0xa9>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    117e <binary_search_ints+0x7e>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1184 <binary_search_ints+0x84>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1189 <binary_search_ints+0x89>
jmp    118e <binary_search_ints+0x8e>
jmp    1193 <binary_search_ints+0x93>
mov    $0x1,%al
test   $0x1,%al
jne    111b <binary_search_ints+0x1b>
jmp    11a2 <binary_search_ints+0xa2>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search_ints>:
mov    $0xffffffff,%eax
test   %edx,%edx
jle    1149 <binary_search_ints+0x49>
xor    %r8d,%r8d
mov    %edx,%r9d
jmp    112c <binary_search_ints+0x2c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,%r9d
lea    (%r9,%r8,1),%edx
cmp    %r8d,%r9d
jle    1149 <binary_search_ints+0x49>
mov    %edx,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %edx,%ecx
sar    %ecx
movslq %ecx,%rdx
mov    (%rsi,%rdx,4),%edx
cmp    %edi,%edx
je     114a <binary_search_ints+0x4a>
jge    1120 <binary_search_ints+0x20>
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%r8d
jmp    1123 <binary_search_ints+0x23>
ret
mov    %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @binary_search_ints(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* %7
store i32 %11, i32* %9
br label %12
12: ; preds = %47, %3
%13 = load i32, i32* %9
%14 = load i32, i32* %8
%15 = add nsw i32 %13, %14
%16 = sdiv i32 %15, 2
store i32 %16, i32* %10
%17 = load i32, i32* %9
%18 = load i32, i32* %8
%19 = icmp sle i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %21
20: ; preds = %12
br label %48
21: ; preds = %12
%22 = load i32*, i32** %6
%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* %5
%28 = icmp eq i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %31
29: ; preds = %21
%30 = load i32, i32* %10
store i32 %30, i32* %4
br label %49
31: ; preds = %21
%32 = load i32*, i32** %6
%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* %5
%38 = icmp slt i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %42
39: ; preds = %31
%40 = load i32, i32* %10
%41 = add nsw i32 %40, 1
store i32 %41, i32* %8
br label %44
42: ; preds = %31
%43 = load i32, i32* %10
store i32 %43, i32* %9
br label %44
44: ; preds = %42, %39
br label %45
45: ; preds = %44
br label %46
46: ; preds = %45
br label %47
47: ; preds = %46
br i1 true, label %12, label %48
48: ; preds = %47, %20
store i32 -1, i32* %4
br label %49
49: ; preds = %48, %29
%50 = load i32, i32* %4
ret i32 %50
}

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