int binary_search(int list[], int low, int high, int key) {
  int mid = (high + low) / 2;
  if (high < low) {
    return -1;
  }
  if (list[mid] < key) {
    binary_search(list, mid + 1, high, key);
  } else if (list[mid] > key) {
    binary_search(list, low, mid - 1, key);
  } else
    return mid;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    114e <binary_search+0x3e>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11ba <binary_search+0xaa>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    117c <binary_search+0x6c>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <binary_search@plt>
jmp    11ba <binary_search+0xaa>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jle    11aa <binary_search+0x9a>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <binary_search@plt>
jmp    11b5 <binary_search+0xa5>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11ba <binary_search+0xaa>
jmp    11ba <binary_search+0xaa>
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search>:
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %esi,%edx
jl     1189 <binary_search+0x89>
lea    (%rdx,%rsi,1),%r9d
xor    %r8d,%r8d
jmp    1132 <binary_search+0x32>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x1(%rax),%esi
lea    (%rdx,%rax,1),%r9d
add    $0x1,%r9d
mov    $0x1,%r8b
cmp    %eax,%edx
jle    1189 <binary_search+0x89>
mov    %r9d,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %r9d,%eax
sar    %eax
movslq %eax,%r9
mov    (%rdi,%r9,4),%r9d
cmp    %ecx,%r9d
jl     1120 <binary_search+0x20>
nopl   0x0(%rax)
cmp    %ecx,%r9d
jle    1183 <binary_search+0x83>
cmp    %esi,%eax
jle    1189 <binary_search+0x89>
add    $0xffffffff,%eax
lea    (%rax,%rsi,1),%r8d
mov    %eax,%edx
mov    %r8d,%r10d
shr    $0x1f,%r10d
add    %r8d,%r10d
sar    %r10d
movslq %r10d,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%r9d
mov    $0x1,%r8b
mov    %r10d,%eax
cmp    %ecx,%r9d
jge    1150 <binary_search+0x50>
jmp    1120 <binary_search+0x20>
test   $0x1,%r8b
je     1189 <binary_search+0x89>
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
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%11 = load i32, i32* %8
%12 = load i32, i32* %7
%13 = add nsw i32 %11, %12
%14 = sdiv i32 %13, 2
store i32 %14, i32* %10
%15 = load i32, i32* %8
%16 = load i32, i32* %7
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %19
18: ; preds = %4
store i32 -1, i32* %5
br label %52
19: ; preds = %4
%20 = load i32*, i32** %6
%21 = load i32, i32* %10
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = load i32, i32* %9
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %34
27: ; preds = %19
%28 = load i32*, i32** %6
%29 = load i32, i32* %10
%30 = add nsw i32 %29, 1
%31 = load i32, i32* %8
%32 = load i32, i32* %9
%33 = call i32 @binary_search(i32* %28, i32 %30, i32 %31, i32 %32)
br label %52
34: ; preds = %19
%35 = load i32*, i32** %6
%36 = load i32, i32* %10
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = load i32, i32* %9
%41 = icmp sgt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %49
42: ; preds = %34
%43 = load i32*, i32** %6
%44 = load i32, i32* %7
%45 = load i32, i32* %10
%46 = sub nsw i32 %45, 1
%47 = load i32, i32* %9
%48 = call i32 @binary_search(i32* %43, i32 %44, i32 %46, i32 %47)
br label %51
49: ; preds = %34
%50 = load i32, i32* %10
store i32 %50, i32* %5
br label %52
51: ; preds = %42
br label %52
52: ; preds = %18, %49, %51, %27
%53 = load i32, i32* %5
ret i32 %53
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @binary_search(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp slt i32 %2, %1
br i1 %5, label %48, label %6
6: ; preds = %4
%7 = add nsw i32 %2, %1
br label %8
8: ; preds = %6, %26
%9 = phi i32 [ %33, %26 ], [ %7, %6 ]
%10 = phi i1 [ true, %26 ], [ false, %6 ]
%11 = phi i32 [ %32, %26 ], [ undef, %6 ]
%12 = phi i32 [ %29, %26 ], [ %2, %6 ]
%13 = phi i32 [ %31, %26 ], [ %1, %6 ]
%14 = sdiv i32 %9, 2
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp slt i32 %17, %3
br i1 %18, label %26, label %35
19: ; preds = %41
%20 = add nsw i32 %42, %13
%21 = sdiv i32 %20, 2
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = icmp slt i32 %24, %3
br i1 %25, label %26, label %35
26: ; preds = %19, %8
%27 = phi i1 [ %10, %8 ], [ true, %19 ]
%28 = phi i32 [ %11, %8 ], [ %43, %19 ]
%29 = phi i32 [ %12, %8 ], [ %42, %19 ]
%30 = phi i32 [ %14, %8 ], [ %21, %19 ]
%31 = add nsw i32 %30, 1
%32 = select i1 %27, i32 %28, i32 undef
%33 = add nsw i32 %29, %31
%34 = icmp sgt i32 %29, %30
br i1 %34, label %8, label %46
35: ; preds = %8, %19
%36 = phi i32 [ %24, %19 ], [ %17, %8 ]
%37 = phi i32 [ %21, %19 ], [ %14, %8 ]
%38 = phi i32 [ %43, %19 ], [ %11, %8 ]
%39 = phi i1 [ true, %19 ], [ %10, %8 ]
%40 = icmp sgt i32 %36, %3
br i1 %40, label %41, label %45
41: ; preds = %35
%42 = add nsw i32 %37, -1
%43 = select i1 %39, i32 %38, i32 undef
%44 = icmp sgt i32 %37, %13
br i1 %44, label %19, label %46
45: ; preds = %35
br i1 %39, label %46, label %48
46: ; preds = %26, %41, %45
%47 = phi i32 [ %38, %45 ], [ %43, %41 ], [ %32, %26 ]
br label %48
48: ; preds = %4, %45, %46
%49 = phi i32 [ %47, %46 ], [ %37, %45 ], [ -1, %4 ]
ret i32 %49
}