int binary_search(int *numbers, int numberSize, int key, int invalid) {
  int start = 0;
  int end = numberSize - 1;
  int check;
  while (start <= end) {
    check = (start + end) / 2;
    if (numbers[check] == key && check != invalid)
      return check;
    else if (numbers[check] <= key) {
      start = check + 1;
    } else {
      end = check - 1;
    }
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search>:
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)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jg     119e <binary_search+0x9e>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    1169 <binary_search+0x69>
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
je     1169 <binary_search+0x69>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a5 <binary_search+0xa5>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     118b <binary_search+0x8b>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1194 <binary_search+0x94>
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1199 <binary_search+0x99>
jmp    1121 <binary_search+0x21>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search>:
mov    $0xffffffff,%eax
test   %esi,%esi
jle    115f <binary_search+0x5f>
add    $0xffffffff,%esi
xor    %r8d,%r8d
jmp    112c <binary_search+0x2c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r9d
mov    %r9d,%r8d
cmp    %esi,%r8d
jg     115f <binary_search+0x5f>
lea    (%rsi,%r8,1),%r10d
mov    %r10d,%r9d
shr    $0x1f,%r9d
add    %r10d,%r9d
sar    %r9d
movslq %r9d,%r10
mov    (%rdi,%r10,4),%r10d
cmp    %edx,%r10d
jne    114e <binary_search+0x4e>
cmp    %ecx,%r9d
jne    1160 <binary_search+0x60>
cmp    %edx,%r10d
jle    1120 <binary_search+0x20>
add    $0xffffffff,%r9d
mov    %r9d,%esi
cmp    %esi,%r8d
jle    112c <binary_search+0x2c>
ret
mov    %r9d,%eax
ret

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

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