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


x86 assembly (clang, -O0):
<binsearch_fast>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    116b <binsearch_fast+0x6b>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1160 <binsearch_fast+0x60>
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1166 <binsearch_fast+0x66>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    111e <binsearch_fast+0x1e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jne    118a <binsearch_fast+0x8a>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1191 <binsearch_fast+0x91>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binsearch_fast>:
xor    %r8d,%r8d
cmp    $0x2,%edx
jl     113f <binsearch_fast+0x3f>
add    $0xffffffff,%edx
xor    %r8d,%r8d
jmp    1118 <binsearch_fast+0x18>
mov    %ecx,%r8d
cmp    %edx,%r8d
jge    113f <binsearch_fast+0x3f>
lea    (%r8,%rdx,1),%ecx
lea    (%r8,%rdx,1),%eax
add    $0x1,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
sar    %ecx
movslq %ecx,%rax
cmp    %edi,(%rsi,%rax,4)
jle    1110 <binsearch_fast+0x10>
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,%edx
cmp    %edx,%r8d
jl     1118 <binsearch_fast+0x18>
movslq %r8d,%rax
cmp    %edi,(%rsi,%rax,4)
mov    $0xffffffff,%ecx
cmovne %ecx,%eax
ret

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

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