int binsearch_at(int x, int v[], int n) {
  int low, mid, high;
  low = 0;
  high = n - 1;
  while (low < high) {
    mid = (low + high) / 2;
    if (x < v[mid]) {
      high = mid;
    } else {
      low = mid + 1;
    }
  }
  return (x == v[low]) ? low : -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binsearch_at>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1168 <binsearch_at+0x68>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    115a <binsearch_at+0x5a>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1163 <binsearch_at+0x63>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    111e <binsearch_at+0x1e>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1187 <binsearch_at+0x87>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1194 <binsearch_at+0x94>
mov    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1194 <binsearch_at+0x94>
mov    -0x24(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binsearch_at>:
xor    %r8d,%r8d
cmp    $0x2,%edx
jl     1137 <binsearch_at+0x37>
add    $0xffffffff,%edx
xor    %r8d,%r8d
jmp    111b <binsearch_at+0x1b>
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%r8d
cmp    %edx,%r8d
jge    1137 <binsearch_at+0x37>
lea    (%rdx,%r8,1),%eax
mov    %eax,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %eax,%ecx
sar    %ecx
movslq %ecx,%rax
cmp    %edi,(%rsi,%rax,4)
jle    1110 <binsearch_at+0x10>
mov    %ecx,%edx
cmp    %edx,%r8d
jl     111b <binsearch_at+0x1b>
movslq %r8d,%rax
cmp    %edi,(%rsi,%rax,4)
mov    $0xffffffff,%ecx
cmovne %ecx,%eax
ret

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

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