unsigned int search(int arr[], int key, unsigned int low, unsigned int high) {
  unsigned int mid = (low + high) / 2;
  if (low > high)
    return -1;
  if (arr[mid] == key)
    return mid;
  if (arr[low] <= arr[mid]) {
    if (arr[low] <= key && arr[mid] >= key) {
      return search(arr, key, low, mid - 1);
    } else {
      return search(arr, key, mid + 1, high);
    }
  } else {
    if (arr[mid] <= key && arr[high] >= key) {
      return search(arr, key, mid + 1, high);
    } else {
      return search(arr, key, low, mid - 1);
    }
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<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    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jbe    1149 <search+0x39>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    123c <search+0x12c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    1167 <search+0x57>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    123c <search+0x12c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%edx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     11e1 <search+0xd1>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     11c4 <search+0xb4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jl     11c4 <search+0xb4>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
call   1030 <search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    123c <search+0x12c>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    123c <search+0x12c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jg     1224 <search+0x114>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jl     1224 <search+0x114>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    123c <search+0x12c>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
call   1030 <search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<search>:
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %ecx,%edx
ja     117f <search+0x7f>
lea    (%rcx,%rdx,1),%r9d
mov    %edx,%r10d
mov    %r9d,%r8d
jmp    1132 <search+0x32>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r8d,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
add    %r10d,%r8d
add    $0xffffffff,%r8d
cmp    %ecx,%r10d
ja     117f <search+0x7f>
shr    %r8d
mov    (%rdi,%r8,4),%edx
cmp    %esi,%edx
je     117c <search+0x7c>
mov    (%rdi,%r10,4),%r9d
cmp    %edx,%r9d
jle    1160 <search+0x60>
cmp    %esi,%edx
jg     1120 <search+0x20>
mov    %ecx,%edx
cmp    %esi,(%rdi,%rdx,4)
jl     1120 <search+0x20>
jmp    1169 <search+0x69>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
cmp    %esi,%r9d
jg     1169 <search+0x69>
cmp    %esi,%edx
jge    1120 <search+0x20>
lea    0x1(%r8),%edx
lea    (%rcx,%r8,1),%r9d
add    $0x1,%r9d
cmp    %ecx,%r8d
jb     110d <search+0xd>
jmp    117f <search+0x7f>
mov    %r8d,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @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* %8
%12 = load i32, i32* %9
%13 = add i32 %11, %12
%14 = udiv i32 %13, 2
store i32 %14, i32* %10
%15 = load i32, i32* %8
%16 = load i32, i32* %9
%17 = icmp ugt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %19
18: ; preds = %4
store i32 -1, i32* %5
br label %101
19: ; preds = %4
%20 = load i32*, i32** %6
%21 = load i32, i32* %10
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = load i32, i32* %7
%26 = icmp eq i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %29
27: ; preds = %19
%28 = load i32, i32* %10
store i32 %28, i32* %5
br label %101
29: ; preds = %19
%30 = load i32*, i32** %6
%31 = load i32, i32* %8
%32 = zext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = load i32*, i32** %6
%36 = load i32, i32* %10
%37 = zext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp sle i32 %34, %39
br i1 %40, label %41, label %71
41: ; preds = %29
%42 = load i32*, i32** %6
%43 = load i32, i32* %8
%44 = zext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = load i32, i32* %7
%48 = icmp sle i32 %46, %47
br i1 %48, label %49, label %64
49: ; preds = %41
%50 = load i32*, i32** %6
%51 = load i32, i32* %10
%52 = zext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = load i32, i32* %7
%56 = icmp sge i32 %54, %55
br i1 %56, label %57, label %64
57: ; preds = %49
%58 = load i32*, i32** %6
%59 = load i32, i32* %7
%60 = load i32, i32* %8
%61 = load i32, i32* %10
%62 = sub i32 %61, 1
%63 = call i32 @search(i32* %58, i32 %59, i32 %60, i32 %62)
store i32 %63, i32* %5
br label %101
64: ; preds = %49, %41
%65 = load i32*, i32** %6
%66 = load i32, i32* %7
%67 = load i32, i32* %10
%68 = add i32 %67, 1
%69 = load i32, i32* %9
%70 = call i32 @search(i32* %65, i32 %66, i32 %68, i32 %69)
store i32 %70, i32* %5
br label %101
71: ; preds = %29
%72 = load i32*, i32** %6
%73 = load i32, i32* %10
%74 = zext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %74
%76 = load i32, i32* %75
%77 = load i32, i32* %7
%78 = icmp sle i32 %76, %77
br i1 %78, label %79, label %94
79: ; preds = %71
%80 = load i32*, i32** %6
%81 = load i32, i32* %9
%82 = zext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
%85 = load i32, i32* %7
%86 = icmp sge i32 %84, %85
br i1 %86, label %87, label %94
87: ; preds = %79
%88 = load i32*, i32** %6
%89 = load i32, i32* %7
%90 = load i32, i32* %10
%91 = add i32 %90, 1
%92 = load i32, i32* %9
%93 = call i32 @search(i32* %88, i32 %89, i32 %91, i32 %92)
store i32 %93, i32* %5
br label %101
94: ; preds = %79, %71
%95 = load i32*, i32** %6
%96 = load i32, i32* %7
%97 = load i32, i32* %8
%98 = load i32, i32* %10
%99 = sub i32 %98, 1
%100 = call i32 @search(i32* %95, i32 %96, i32 %97, i32 %99)
store i32 %100, i32* %5
br label %101
101: ; preds = %94, %87, %64, %57, %27, %18
%102 = load i32, i32* %5
ret i32 %102
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @search(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp ugt i32 %2, %3
br i1 %5, label %44, label %6
6: ; preds = %4
%7 = add i32 %3, %2
br label %8
8: ; preds = %6, %33
%9 = phi i32 [ %35, %33 ], [ %7, %6 ]
%10 = phi i32 [ %16, %33 ], [ %3, %6 ]
%11 = phi i32 [ %34, %33 ], [ %2, %6 ]
%12 = zext i32 %11 to i64
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %12
br label %14
14: ; preds = %8, %29
%15 = phi i32 [ %9, %8 ], [ %31, %29 ]
%16 = phi i32 [ %10, %8 ], [ %30, %29 ]
%17 = lshr i32 %15, 1
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp eq i32 %20, %1
br i1 %21, label %44, label %22
22: ; preds = %14
%23 = load i32, i32* %13
%24 = icmp sgt i32 %23, %20
br i1 %24, label %37, label %25
25: ; preds = %22
%26 = icmp sgt i32 %23, %1
%27 = icmp slt i32 %20, %1
%28 = select i1 %26, i1 true, i1 %27
br i1 %28, label %33, label %29
29: ; preds = %37, %39, %25
%30 = add nsw i32 %17, -1
%31 = add i32 %30, %11
%32 = icmp ugt i32 %11, %30
br i1 %32, label %44, label %14
33: ; preds = %39, %25
%34 = add nuw i32 %17, 1
%35 = add i32 %16, %34
%36 = icmp ult i32 %17, %16
br i1 %36, label %8, label %44
37: ; preds = %22
%38 = icmp sgt i32 %20, %1
br i1 %38, label %29, label %39
39: ; preds = %37
%40 = zext i32 %16 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = icmp slt i32 %42, %1
br i1 %43, label %29, label %33
44: ; preds = %33, %29, %14, %4
%45 = phi i32 [ -1, %4 ], [ %17, %14 ], [ -1, %29 ], [ -1, %33 ]
ret i32 %45
}