int left_binary_search(int *arr, int left, int right, int key) {
  int mid, pos;
  pos = -1;
  while (left <= right) {
    mid = left + (right - left) / 2;
    if (arr[mid] > key) {
      right = mid - 1;
    } else if (arr[mid] < key) {
      left = mid + 1;
    } else if (arr[mid] == key) {
      pos = mid;
      right = mid - 1;
    }
  }
  return pos;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<left_binary_search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jg     11b8 <left_binary_search+0xb8>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    1164 <left_binary_search+0x64>
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11b3 <left_binary_search+0xb3>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1186 <left_binary_search+0x86>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    11ae <left_binary_search+0xae>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    11a9 <left_binary_search+0xa9>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11ae <left_binary_search+0xae>
jmp    11b3 <left_binary_search+0xb3>
jmp    1118 <left_binary_search+0x18>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<left_binary_search>:
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %esi,%edx
jge    110a <left_binary_search+0xa>
ret
mov    $0xffffffff,%eax
jmp    112b <left_binary_search+0x2b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffff,%r8d
mov    %r8d,%edx
cmp    %esi,%edx
jl     1109 <left_binary_search+0x9>
mov    %edx,%r9d
sub    %esi,%r9d
mov    %r9d,%r8d
shr    $0x1f,%r8d
add    %r9d,%r8d
sar    %r8d
add    %esi,%r8d
movslq %r8d,%r9
mov    (%rdi,%r9,4),%r9d
cmp    %ecx,%r9d
jg     1120 <left_binary_search+0x20>
jge    1160 <left_binary_search+0x60>
add    $0x1,%r8d
mov    %r8d,%esi
jmp    1127 <left_binary_search+0x27>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
jne    1127 <left_binary_search+0x27>
lea    -0x1(%r8),%edx
mov    %r8d,%eax
jmp    1127 <left_binary_search+0x27>

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @left_binary_search(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp slt i32 %2, %1
br i1 %5, label %33, label %6
6: ; preds = %4, %28
%7 = phi i32 [ %31, %28 ], [ -1, %4 ]
%8 = phi i32 [ %30, %28 ], [ %1, %4 ]
%9 = phi i32 [ %29, %28 ], [ %2, %4 ]
%10 = sub nsw i32 %9, %8
%11 = sdiv i32 %10, 2
%12 = add nsw i32 %11, %8
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = icmp sgt i32 %15, %3
br i1 %16, label %17, label %19
17: ; preds = %6
%18 = add nsw i32 %12, -1
br label %28
19: ; preds = %6
%20 = icmp slt i32 %15, %3
br i1 %20, label %21, label %23
21: ; preds = %19
%22 = add nsw i32 %12, 1
br label %28
23: ; preds = %19
%24 = icmp eq i32 %15, %3
%25 = add nsw i32 %12, -1
%26 = select i1 %24, i32 %25, i32 %9
%27 = select i1 %24, i32 %12, i32 %7
br label %28
28: ; preds = %23, %21, %17
%29 = phi i32 [ %18, %17 ], [ %9, %21 ], [ %26, %23 ]
%30 = phi i32 [ %8, %17 ], [ %22, %21 ], [ %8, %23 ]
%31 = phi i32 [ %7, %17 ], [ %7, %21 ], [ %27, %23 ]
%32 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %32, label %33, label %6
33: ; preds = %28, %4
%34 = phi i32 [ -1, %4 ], [ %31, %28 ]
ret i32 %34
}