int binary_search(int *a, int find, int start, int end) {
  if (start > end) {
    return -1;
  }
  int mid = (start + end) / 2;
  if (a[mid] == find) {
    return mid;
  }
  if (find < a[mid]) {
    end = mid - 1;
  } else {
    start = mid + 1;
  }
  return binary_search(a, find, start, end);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_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
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jle    113d <binary_search+0x2d>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11ad <binary_search+0x9d>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    116d <binary_search+0x5d>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11ad <binary_search+0x9d>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    118f <binary_search+0x7f>
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1198 <binary_search+0x88>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <binary_search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search>:
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %ecx,%edx
jle    111b <binary_search+0x1b>
ret
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r8d
mov    %r8d,%edx
cmp    %ecx,%edx
jg     1109 <binary_search+0x9>
lea    (%rcx,%rdx,1),%r9d
mov    %r9d,%r8d
shr    $0x1f,%r8d
add    %r9d,%r8d
sar    %r8d
movslq %r8d,%r9
mov    (%rdi,%r9,4),%r9d
cmp    %esi,%r9d
je     1147 <binary_search+0x47>
jle    1110 <binary_search+0x10>
add    $0xffffffff,%r8d
mov    %r8d,%ecx
cmp    %ecx,%edx
jle    111b <binary_search+0x1b>
jmp    1109 <binary_search+0x9>
mov    %r8d,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @binary_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 = icmp sgt i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %15
14: ; preds = %4
store i32 -1, i32* %5
br label %49
15: ; preds = %4
%16 = load i32, i32* %8
%17 = load i32, i32* %9
%18 = add nsw i32 %16, %17
%19 = sdiv i32 %18, 2
store i32 %19, i32* %10
%20 = load i32*, i32** %6
%21 = load i32, i32* %10
%22 = sext 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 = %15
%28 = load i32, i32* %10
store i32 %28, i32* %5
br label %49
29: ; preds = %15
%30 = load i32, i32* %7
%31 = load i32*, i32** %6
%32 = load i32, i32* %10
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = icmp slt i32 %30, %35
br i1 %36, label %37, label %40
37: ; preds = %29
%38 = load i32, i32* %10
%39 = sub nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %9
br label %43
40: ; preds = %29
%41 = load i32, i32* %10
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %8
br label %43
43: ; preds = %40, %37
%44 = load i32*, i32** %6
%45 = load i32, i32* %7
%46 = load i32, i32* %8
%47 = load i32, i32* %9
%48 = call i32 @binary_search(i32* %44, i32 %45, i32 %46, i32 %47)
store i32 %48, i32* %5
br label %49
49: ; preds = %43, %27, %14
%50 = load i32, i32* %5
ret i32 %50
}

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