int binary_search(int a[], int left, int right, int val) {
  if (left > right)
    return -1;
  int mid = (right + left) / 2;
  if (a[mid] == val) {
    return mid;
  } else if (a[mid] < val) {
    return binary_search(a, mid + 1, right, val);
  } else {
    return binary_search(a, left, mid - 1, val);
  }
  return -1;
}


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    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    113d <binary_search+0x2d>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11b6 <binary_search+0xa6>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jne    116d <binary_search+0x5d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11b6 <binary_search+0xa6>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    119e <binary_search+0x8e>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <binary_search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11b6 <binary_search+0xa6>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <binary_search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search>:
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %edx,%esi
jle    1110 <binary_search+0x10>
ret
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rdx,%rsi,1),%r9d
mov    %r9d,%r8d
shr    $0x1f,%r8d
add    %r9d,%r8d
sar    %r8d
movslq %r8d,%r9
cmp    %ecx,(%rdi,%r9,4)
je     1142 <binary_search+0x42>
jl     1137 <binary_search+0x37>
lea    -0x1(%r8),%edx
cmp    %r8d,%esi
jl     1110 <binary_search+0x10>
jmp    1109 <binary_search+0x9>
lea    0x1(%r8),%esi
cmp    %edx,%r8d
jl     1110 <binary_search+0x10>
jmp    1109 <binary_search+0x9>
mov    %r8d,%eax
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* %7
%12 = load i32, i32* %8
%13 = icmp sgt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %15
14: ; preds = %4
store i32 -1, i32* %5
br label %51
15: ; preds = %4
%16 = load i32, i32* %8
%17 = load i32, i32* %7
%18 = add nsw i32 %16, %17
%19 = sdiv i32 %18, 2
store i32 %19, i32* %10
%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 eq i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %29
27: ; preds = %15
%28 = load i32, i32* %10
store i32 %28, i32* %5
br label %51
29: ; preds = %15
%30 = load i32*, i32** %6
%31 = load i32, i32* %10
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = load i32, i32* %9
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %44
37: ; preds = %29
%38 = load i32*, i32** %6
%39 = load i32, i32* %10
%40 = add nsw i32 %39, 1
%41 = load i32, i32* %8
%42 = load i32, i32* %9
%43 = call i32 @binary_search(i32* %38, i32 %40, i32 %41, i32 %42)
store i32 %43, i32* %5
br label %51
44: ; preds = %29
%45 = load i32*, i32** %6
%46 = load i32, i32* %7
%47 = load i32, i32* %10
%48 = sub nsw i32 %47, 1
%49 = load i32, i32* %9
%50 = call i32 @binary_search(i32* %45, i32 %46, i32 %48, i32 %49)
store i32 %50, i32* %5
br label %51
51: ; preds = %44, %37, %27, %14
%52 = load i32, i32* %5
ret i32 %52
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @binary_search(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %1, %2
br i1 %5, label %25, label %6
6: ; preds = %4, %19
%7 = phi i32 [ %10, %19 ], [ %2, %4 ]
%8 = phi i32 [ %20, %19 ], [ %1, %4 ]
br label %9
9: ; preds = %6, %22
%10 = phi i32 [ %7, %6 ], [ %23, %22 ]
%11 = add nsw i32 %10, %8
%12 = sdiv i32 %11, 2
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = icmp eq i32 %15, %3
br i1 %16, label %25, label %17
17: ; preds = %9
%18 = icmp slt i32 %15, %3
br i1 %18, label %19, label %22
19: ; preds = %17
%20 = add nsw i32 %12, 1
%21 = icmp slt i32 %12, %10
br i1 %21, label %6, label %25
22: ; preds = %17
%23 = add nsw i32 %12, -1
%24 = icmp slt i32 %8, %12
br i1 %24, label %9, label %25
25: ; preds = %19, %22, %9, %4
%26 = phi i32 [ -1, %4 ], [ %12, %9 ], [ -1, %22 ], [ -1, %19 ]
ret i32 %26
}