int *upper_bound(int *nums, int size, int val) {
  int step, *t;
  while (size) {
    step = size >> 1;
    t = nums + step;
    if (*t > val)
      size = step;
    else {
      nums = t + 1;
      size -= step + 1;
    }
  }
  return nums;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<upper_bound>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     116d <upper_bound+0x6d>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jle    114e <upper_bound+0x4e>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1168 <upper_bound+0x68>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    110e <upper_bound+0xe>
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<upper_bound>:
mov    %rdi,%rax
test   %esi,%esi
je     1134 <upper_bound+0x34>
mov    %esi,%ecx
jmp    1124 <upper_bound+0x24>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edi,%ecx
not    %ecx
add    %ecx,%esi
lea    (%rax,%rdi,4),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %esi,%ecx
test   %ecx,%ecx
je     1134 <upper_bound+0x34>
sar    %ecx
movslq %ecx,%rdi
cmp    %edx,(%rax,%rdi,4)
jle    1110 <upper_bound+0x10>
mov    %ecx,%esi
test   %ecx,%ecx
jne    1124 <upper_bound+0x24>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @upper_bound(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
br label %9
9: ; preds = %32, %3
%10 = load i32, i32* %5
%11 = icmp ne i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %33
12: ; preds = %9
%13 = load i32, i32* %5
%14 = ashr i32 %13, 1
store i32 %14, i32* %7
%15 = load i32*, i32** %4
%16 = load i32, i32* %7
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %17
store i32* %18, i32** %8
%19 = load i32*, i32** %8
%20 = load i32, i32* %19
%21 = load i32, i32* %6
%22 = icmp sgt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %25
23: ; preds = %12
%24 = load i32, i32* %7
store i32 %24, i32* %5
br label %32
25: ; preds = %12
%26 = load i32*, i32** %8
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 1
store i32* %27, i32** %4
%28 = load i32, i32* %7
%29 = add nsw i32 %28, 1
%30 = load i32, i32* %5
%31 = sub nsw i32 %30, %29
store i32 %31, i32* %5
br label %32
32: ; preds = %25, %23
br label %9
33: ; preds = %9
%34 = load i32*, i32** %4
ret i32* %34
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @upper_bound(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %4, label %19, label %5
5: ; preds = %3, %5
%6 = phi i32* [ %17, %5 ], [ %0, %3 ]
%7 = phi i32 [ %16, %5 ], [ %1, %3 ]
%8 = ashr i32 %7, 1
%9 = sext i32 %8 to i64
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 %9
%11 = load i32, i32* %10
%12 = icmp sgt i32 %11, %2
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %10, i64 1
%14 = xor i32 %8, -1
%15 = add i32 %7, %14
%16 = select i1 %12, i32 %8, i32 %15
%17 = select i1 %12, i32* %6, i32* %13
%18 = icmp eq i32 %16, 0
br i1 %18, label %19, label %5
19: ; preds = %5, %3
%20 = phi i32* [ %0, %3 ], [ %17, %5 ]
ret i32* %20
}