#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 */
int /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
int BinarySearch(int a[], int key, int low, int high) {
  int len = high - low + 1;
  if (low < high) {
    int mid = (low + high) / 2;
    if (a[mid] == key) {
      printf("a[mid] is %d\n", a[mid]);
      return mid;
    } else if (a[mid] > key)
      return BinarySearch(a, key, low, mid - 1);
    else if (a[mid] < key)
      return BinarySearch(a, key, mid + 1, high);
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<BinarySearch>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1205 <BinarySearch+0xe5>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    1194 <BinarySearch+0x74>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    0xe7c(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    120c <BinarySearch+0xec>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    11c5 <BinarySearch+0xa5>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
call   1040 <BinarySearch@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    120c <BinarySearch+0xec>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11f6 <BinarySearch+0xd6>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x24(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1040 <BinarySearch@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    120c <BinarySearch+0xec>
jmp    11fb <BinarySearch+0xdb>
jmp    1200 <BinarySearch+0xe0>
jmp    1205 <BinarySearch+0xe5>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<BinarySearch>:
push   %rbx
cmp    %ecx,%edx
jge    114e <BinarySearch+0x3e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
lea    (%rcx,%rdx,1),%eax
mov    %eax,%ebx
shr    $0x1f,%ebx
add    %eax,%ebx
sar    %ebx
movslq %ebx,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%eax
cmp    %esi,%eax
je     1152 <BinarySearch+0x42>
jle    1143 <BinarySearch+0x33>
add    $0xffffffff,%ebx
mov    %ebx,%ecx
cmp    %ebx,%edx
jl     1120 <BinarySearch+0x10>
jmp    114e <BinarySearch+0x3e>
jge    114e <BinarySearch+0x3e>
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,%edx
cmp    %ecx,%ebx
jl     1120 <BinarySearch+0x10>
xor    %ebx,%ebx
jmp    115e <BinarySearch+0x4e>
lea    0xea7(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    %ebx,%eax
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [14 x i8] c"a[mid] is %d\0A\00"
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
%11 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%12 = load i32, i32* %9
%13 = load i32, i32* %8
%14 = sub nsw i32 %12, %13
%15 = add nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %10
%16 = load i32, i32* %8
%17 = load i32, i32* %9
%18 = icmp slt i32 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %72
19: ; preds = %4
%20 = load i32, i32* %8
%21 = load i32, i32* %9
%22 = add nsw i32 %20, %21
%23 = sdiv i32 %22, 2
store i32 %23, i32* %11
%24 = load i32*, i32** %6
%25 = load i32, i32* %11
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = load i32, i32* %7
%30 = icmp eq i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %39
31: ; preds = %19
%32 = load i32*, i32** %6
%33 = load i32, i32* %11
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([14 x i8], [14 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %36)
%38 = load i32, i32* %11
store i32 %38, i32* %5
br label %73
39: ; preds = %19
%40 = load i32*, i32** %6
%41 = load i32, i32* %11
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32, i32* %7
%46 = icmp sgt i32 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %54
47: ; preds = %39
%48 = load i32*, i32** %6
%49 = load i32, i32* %7
%50 = load i32, i32* %8
%51 = load i32, i32* %11
%52 = sub nsw i32 %51, 1
%53 = call i32 @BinarySearch(i32* %48, i32 %49, i32 %50, i32 %52)
store i32 %53, i32* %5
br label %73
54: ; preds = %39
%55 = load i32*, i32** %6
%56 = load i32, i32* %11
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = load i32, i32* %7
%61 = icmp slt i32 %59, %60
br i1 %61, label %62, label %69
62: ; preds = %54
%63 = load i32*, i32** %6
%64 = load i32, i32* %7
%65 = load i32, i32* %11
%66 = add nsw i32 %65, 1
%67 = load i32, i32* %9
%68 = call i32 @BinarySearch(i32* %63, i32 %64, i32 %66, i32 %67)
store i32 %68, i32* %5
br label %73
69: ; preds = %54
br label %70
70: ; preds = %69
br label %71
71: ; preds = %70
br label %72
72: ; preds = %71, %4
store i32 0, i32* %5
br label %73
73: ; preds = %72, %62, %47, %31
%74 = load i32, i32* %5
ret i32 %74
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [14 x i8] c"a[mid] is %d\0A\00"
define i32 @BinarySearch(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp slt i32 %2, %3
br i1 %5, label %6, label %29
6: ; preds = %4, %24
%7 = phi i32 [ %10, %24 ], [ %3, %4 ]
%8 = phi i32 [ %26, %24 ], [ %2, %4 ]
br label %9
9: ; preds = %6, %21
%10 = phi i32 [ %7, %6 ], [ %22, %21 ]
%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, %1
br i1 %16, label %17, label %19
17: ; preds = %9
%18 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([14 x i8], [14 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %1)
br label %29
19: ; preds = %9
%20 = icmp sgt i32 %15, %1
br i1 %20, label %21, label %24
21: ; preds = %19
%22 = add nsw i32 %12, -1
%23 = icmp slt i32 %8, %22
br i1 %23, label %9, label %29
24: ; preds = %19
%25 = icmp slt i32 %15, %1
%26 = add nsw i32 %12, 1
%27 = icmp slt i32 %26, %10
%28 = select i1 %25, i1 %27, i1 false
br i1 %28, label %6, label %29
29: ; preds = %24, %21, %4, %17
%30 = phi i32 [ %12, %17 ], [ 0, %4 ], [ 0, %21 ], [ 0, %24 ]
ret i32 %30
}