#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 */
scalar_t__ floor(int);
int binarySearch(int a[], int p, int r, const int key) {
  if (p <= r) {
    int q = (int)floor((p + r) / 2);
    if (key == a[q]) {
      return q;
    } else if (key < a[q]) {
      return binarySearch(a, p, q - 1, key);
    } else if (key > a[q]) {
      return binarySearch(a, q + 1, r, key);
    }
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binarySearch>:
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    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     11e9 <binarySearch+0xc9>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edi
call   1040 <floor@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1178 <binarySearch+0x58>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11f0 <binarySearch+0xd0>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11a9 <binarySearch+0x89>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <binarySearch@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11f0 <binarySearch+0xd0>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    11da <binarySearch+0xba>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <binarySearch@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11f0 <binarySearch+0xd0>
jmp    11df <binarySearch+0xbf>
jmp    11e4 <binarySearch+0xc4>
jmp    11e9 <binarySearch+0xc9>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binarySearch>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    $0xffffffff,%r14d
cmp    %edx,%esi
jg     1166 <binarySearch+0x56>
mov    %ecx,%r15d
mov    %edx,%ebp
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r12
nopl   0x0(%rax)
lea    (%rbx,%rbp,1),%eax
mov    %eax,%edi
shr    $0x1f,%edi
add    %eax,%edi
sar    %edi
call   1030 <floor@plt>
movslq %eax,%rcx
mov    (%r12,%rcx,4),%ecx
cmp    %r15d,%ecx
je     1163 <binarySearch+0x53>
jle    1158 <binarySearch+0x48>
lea    -0x1(%rax),%ebp
cmp    %eax,%ebx
jl     1130 <binarySearch+0x20>
jmp    1166 <binarySearch+0x56>
jge    1166 <binarySearch+0x56>
lea    0x1(%rax),%ebx
cmp    %eax,%ebp
jg     1130 <binarySearch+0x20>
jmp    1166 <binarySearch+0x56>
mov    %eax,%r14d
mov    %r14d,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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