int binary_search(int *nums, int lo, int hi, int target) {
  while (lo + 1 < hi) {
    int mid = lo + (hi - lo) / 2;
    if (nums[mid] < target) {
      lo = mid;
    } else {
      hi = mid;
    }
  }
  return hi;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    1168 <binary_search+0x68>
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    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    115d <binary_search+0x5d>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1163 <binary_search+0x63>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1111 <binary_search+0x11>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search>:
mov    %edx,%eax
jmp    1113 <binary_search+0x13>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %r9d,%eax
lea    0x1(%rsi),%edx
cmp    %eax,%edx
jge    113d <binary_search+0x3d>
mov    %eax,%r8d
sub    %esi,%r8d
mov    %r8d,%r9d
shr    $0x1f,%r9d
add    %r8d,%r9d
sar    %r9d
add    %esi,%r9d
movslq %r9d,%rdx
cmp    %ecx,(%rdi,%rdx,4)
jge    1110 <binary_search+0x10>
mov    %r9d,%esi
jmp    1113 <binary_search+0x13>
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
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
br label %10
10: ; preds = %33, %4
%11 = load i32, i32* %6
%12 = add nsw i32 %11, 1
%13 = load i32, i32* %7
%14 = icmp slt i32 %12, %13
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** %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 slt i32 %26, %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* %7
ret i32 %35
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @binary_search(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = add nsw i32 %1, 1
%6 = icmp slt i32 %5, %2
br i1 %6, label %7, label %21
7: ; preds = %4, %7
%8 = phi i32 [ %18, %7 ], [ %1, %4 ]
%9 = phi i32 [ %17, %7 ], [ %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 slt i32 %15, %3
%17 = select i1 %16, i32 %9, i32 %12
%18 = select i1 %16, i32 %12, i32 %8
%19 = add nsw i32 %18, 1
%20 = icmp slt i32 %19, %17
br i1 %20, label %7, label %21
21: ; preds = %7, %4
%22 = phi i32 [ %2, %4 ], [ %17, %7 ]
ret i32 %22
}