int binary_search(int *array, int element, int length) {
  int i = length / 2;
  int left = 0;
  int right = length - 1;
  while (array[i] != element && left < right) {
    if (array[i] < element) {
      left = i + 1;
    } else {
      right = i - 1;
    }
    i = (left + right) / 2;
  }
  if (array[i] == element) {
    return i;
  } else {
    return -1;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x25(%rbp)
je     1151 <binary_search+0x51>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x25(%rbp)
mov    -0x25(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1161 <binary_search+0x61>
jmp    11a2 <binary_search+0xa2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1183 <binary_search+0x83>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    118c <binary_search+0x8c>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    112c <binary_search+0x2c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    11c1 <binary_search+0xc1>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11c8 <binary_search+0xc8>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search>:
mov    %edx,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %edx,%ecx
sar    %ecx
movslq %ecx,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%eax
cmp    %esi,%eax
je     1152 <binary_search+0x52>
cmp    $0x2,%edx
jl     1152 <binary_search+0x52>
add    $0xffffffff,%edx
xor    %r8d,%r8d
xchg   %ax,%ax
cmp    %esi,%eax
jl     1130 <binary_search+0x30>
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,%edx
jmp    1136 <binary_search+0x36>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%r8d
lea    (%r8,%rdx,1),%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %eax,%ecx
sar    %ecx
movslq %ecx,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%eax
cmp    %esi,%eax
je     1152 <binary_search+0x52>
cmp    %edx,%r8d
jl     1120 <binary_search+0x20>
cmp    %esi,%eax
mov    $0xffffffff,%eax
cmove  %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @binary_search(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%11 = load i32, i32* %7
%12 = sdiv i32 %11, 2
store i32 %12, i32* %8
store i32 0, i32* %9
%13 = load i32, i32* %7
%14 = sub nsw i32 %13, 1
store i32 %14, i32* %10
br label %15
15: ; preds = %43, %3
%16 = load i32*, i32** %5
%17 = load i32, i32* %8
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = load i32, i32* %6
%22 = icmp ne i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %27
23: ; preds = %15
%24 = load i32, i32* %9
%25 = load i32, i32* %10
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br label %27
27: ; preds = %23, %15
%28 = phi i1 [ false, %15 ], [ %26, %23 ]
br i1 %28, label %29, label %48
29: ; preds = %27
%30 = load i32*, i32** %5
%31 = load i32, i32* %8
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = load i32, i32* %6
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %40
37: ; preds = %29
%38 = load i32, i32* %8
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %9
br label %43
40: ; preds = %29
%41 = load i32, i32* %8
%42 = sub nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %10
br label %43
43: ; preds = %40, %37
%44 = load i32, i32* %9
%45 = load i32, i32* %10
%46 = add nsw i32 %44, %45
%47 = sdiv i32 %46, 2
store i32 %47, i32* %8
br label %15
48: ; preds = %27
%49 = load i32*, i32** %5
%50 = load i32, i32* %8
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = load i32, i32* %6
%55 = icmp eq i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %58
56: ; preds = %48
%57 = load i32, i32* %8
store i32 %57, i32* %4
br label %59
58: ; preds = %48
store i32 -1, i32* %4
br label %59
59: ; preds = %58, %56
%60 = load i32, i32* %4
ret i32 %60
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @binary_search(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = sdiv i32 %2, 2
%5 = sext i32 %4 to i64
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %5
%7 = load i32, i32* %6
%8 = icmp ne i32 %7, %1
%9 = icmp sgt i32 %2, 1
%10 = and i1 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %31
11: ; preds = %3
%12 = add nsw i32 %2, -1
br label %13
13: ; preds = %11, %13
%14 = phi i32 [ %27, %13 ], [ %7, %11 ]
%15 = phi i32 [ %24, %13 ], [ %4, %11 ]
%16 = phi i32 [ %22, %13 ], [ %12, %11 ]
%17 = phi i32 [ %21, %13 ], [ 0, %11 ]
%18 = icmp slt i32 %14, %1
%19 = add nsw i32 %15, 1
%20 = add nsw i32 %15, -1
%21 = select i1 %18, i32 %19, i32 %17
%22 = select i1 %18, i32 %16, i32 %20
%23 = add nsw i32 %21, %22
%24 = sdiv i32 %23, 2
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = icmp ne i32 %27, %1
%29 = icmp slt i32 %21, %22
%30 = select i1 %28, i1 %29, i1 false
br i1 %30, label %13, label %31
31: ; preds = %13, %3
%32 = phi i32 [ %4, %3 ], [ %24, %13 ]
%33 = phi i32 [ %7, %3 ], [ %27, %13 ]
%34 = icmp eq i32 %33, %1
%35 = select i1 %34, i32 %32, i32 -1
ret i32 %35
}