int binary_search_for_floor(int a[], int l, int r, int key) {
  int m = 0;
  while (r - l > 1) {
    m = l + (r - l) / 2;
    if (key > a[m])
      l = m;
    else
      r = m;
  }
  return a[l];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search_for_floor>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
cmp    $0x1,%eax
jle    116f <binary_search_for_floor+0x6f>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    1164 <binary_search_for_floor+0x64>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    116a <binary_search_for_floor+0x6a>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1118 <binary_search_for_floor+0x18>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search_for_floor>:
mov    %edx,%r8d
sub    %esi,%r8d
cmp    $0x2,%r8d
jge    112c <binary_search_for_floor+0x2c>
movslq %esi,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%eax
ret
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %r8d,%edx
sub    %esi,%r8d
cmp    $0x1,%r8d
jle    110c <binary_search_for_floor+0xc>
shr    %r8d
add    %esi,%r8d
movslq %r8d,%rax
cmp    %ecx,(%rdi,%rax,4)
jge    1120 <binary_search_for_floor+0x20>
mov    %r8d,%esi
mov    %edx,%r8d
jmp    1123 <binary_search_for_floor+0x23>

LLVM IR (-O0):
define i32 @binary_search_for_floor(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %33, %4
%11 = load i32, i32* %7
%12 = load i32, i32* %6
%13 = sub nsw i32 %11, %12
%14 = icmp sgt i32 %13, 1
br i1 %14, label %15, label %34
15: ; preds = %10
%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* %8
%23 = load i32*, i32** %5
%24 = load i32, i32* %9
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = icmp sgt i32 %22, %27
br i1 %28, label %29, label %31
29: ; preds = %15
%30 = load i32, i32* %9
store i32 %30, i32* %6
br label %33
31: ; preds = %15
%32 = load i32, i32* %9
store i32 %32, i32* %7
br label %33
33: ; preds = %31, %29
br label %10
34: ; preds = %10
%35 = load i32*, i32** %5
%36 = load i32, i32* %6
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
ret i32 %39
}

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