#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 find_first_or_last_idx(const int *array, int n, int k, bool first) {
  int low = 0, high = n - 1, mid;
  int idx = -1;
  if (n == 0 || array == NULL)
    return idx;
  while (low <= high) {
    bool go_low;
    mid = low + (high - low) / 2;
    if (array[mid] < k)
      go_low = false;
    else if (array[mid] > k)
      go_low = true;
    else {
      idx = mid;
      go_low = first;
    }
    if (go_low)
      high = mid - 1;
    else
      low = mid + 1;
  }
  return idx;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<find_first_or_last_idx>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
je     113d <find_first_or_last_idx+0x3d>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1148 <find_first_or_last_idx+0x48>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11f4 <find_first_or_last_idx+0xf4>
jmp    114d <find_first_or_last_idx+0x4d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jg     11ee <find_first_or_last_idx+0xee>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1197 <find_first_or_last_idx+0x97>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
jmp    11c8 <find_first_or_last_idx+0xc8>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    11b7 <find_first_or_last_idx+0xb7>
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
jmp    11c3 <find_first_or_last_idx+0xc3>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11c8 <find_first_or_last_idx+0xc8>
cmpl   $0x0,-0x30(%rbp)
je     11e0 <find_first_or_last_idx+0xe0>
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11e9 <find_first_or_last_idx+0xe9>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    114d <find_first_or_last_idx+0x4d>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<find_first_or_last_idx>:
push   %rbp
push   %rbx
mov    $0xffffffff,%eax
test   %rdi,%rdi
je     116e <find_first_or_last_idx+0x6e>
test   %esi,%esi
jle    116e <find_first_or_last_idx+0x6e>
add    $0xffffffff,%esi
xor    %r8d,%r8d
mov    $0xffffffff,%r9d
jmp    112f <find_first_or_last_idx+0x2f>
xchg   %ax,%ax
lea    (%r10,%r8,1),%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    %eax,%r9d
cmp    %r8d,%esi
jl     116e <find_first_or_last_idx+0x6e>
test   %ecx,%ecx
sete   %r11b
mov    %esi,%eax
sub    %r8d,%eax
mov    %eax,%r10d
shr    $0x1f,%r10d
add    %eax,%r10d
sar    %r10d
lea    (%r10,%r8,1),%eax
movslq %eax,%rbx
cmp    %edx,(%rdi,%rbx,4)
setl   %bl
setle  %bpl
je     115d <find_first_or_last_idx+0x5d>
mov    %r9d,%eax
and    %bpl,%r11b
or     %r11b,%bl
je     1120 <find_first_or_last_idx+0x20>
add    %r10d,%r8d
add    $0x1,%r8d
jmp    1127 <find_first_or_last_idx+0x27>
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @find_first_or_last_idx(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 0, i32* %10
%15 = load i32, i32* %7
%16 = sub nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %11
store i32 -1, i32* %13
%17 = load i32, i32* %7
%18 = icmp eq i32 %17, 0
br i1 %18, label %22, label %19
19: ; preds = %4
%20 = load i32*, i32** %6
%21 = icmp eq i32* %20, null
br i1 %21, label %22, label %24
22: ; preds = %19, %4
%23 = load i32, i32* %13
store i32 %23, i32* %5
br label %69
24: ; preds = %19
br label %25
25: ; preds = %66, %24
%26 = load i32, i32* %10
%27 = load i32, i32* %11
%28 = icmp sle i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %67
29: ; preds = %25
%30 = load i32, i32* %10
%31 = load i32, i32* %11
%32 = load i32, i32* %10
%33 = sub nsw i32 %31, %32
%34 = sdiv i32 %33, 2
%35 = add nsw i32 %30, %34
store i32 %35, i32* %12
%36 = load i32*, i32** %6
%37 = load i32, i32* %12
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32, i32* %8
%42 = icmp slt i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %44
43: ; preds = %29
store i32 0, i32* %14
br label %57
44: ; preds = %29
%45 = load i32*, i32** %6
%46 = load i32, i32* %12
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = load i32, i32* %8
%51 = icmp sgt i32 %49, %50
br i1 %51, label %52, label %53
52: ; preds = %44
store i32 1, i32* %14
br label %56
53: ; preds = %44
%54 = load i32, i32* %12
store i32 %54, i32* %13
%55 = load i32, i32* %9
store i32 %55, i32* %14
br label %56
56: ; preds = %53, %52
br label %57
57: ; preds = %56, %43
%58 = load i32, i32* %14
%59 = icmp ne i32 %58, 0
br i1 %59, label %60, label %63
60: ; preds = %57
%61 = load i32, i32* %12
%62 = sub nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %11
br label %66
63: ; preds = %57
%64 = load i32, i32* %12
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %10
br label %66
66: ; preds = %63, %60
br label %25
67: ; preds = %25
%68 = load i32, i32* %13
store i32 %68, i32* %5
br label %69
69: ; preds = %67, %22
%70 = load i32, i32* %5
ret i32 %70
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @find_first_or_last_idx(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp eq i32* %0, null
%6 = icmp slt i32 %1, 1
%7 = or i1 %5, %6
br i1 %7, label %32, label %8
8: ; preds = %4
%9 = add nsw i32 %1, -1
%10 = icmp eq i32 %3, 0
br label %11
11: ; preds = %8, %11
%12 = phi i32 [ -1, %8 ], [ %24, %11 ]
%13 = phi i32 [ %9, %8 ], [ %30, %11 ]
%14 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %29, %11 ]
%15 = sub nsw i32 %13, %14
%16 = sdiv i32 %15, 2
%17 = add nsw i32 %16, %14
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp slt i32 %20, %2
%22 = icmp sle i32 %20, %2
%23 = icmp eq i32 %20, %2
%24 = select i1 %23, i32 %17, i32 %12
%25 = and i1 %10, %22
%26 = or i1 %21, %25
%27 = add nsw i32 %17, -1
%28 = add nsw i32 %17, 1
%29 = select i1 %26, i32 %28, i32 %14
%30 = select i1 %26, i32 %13, i32 %27
%31 = icmp slt i32 %30, %29
br i1 %31, label %32, label %11
32: ; preds = %11, %4
%33 = phi i32 [ -1, %4 ], [ %24, %11 ]
ret i32 %33
}