#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */
typedef size_t ssize_t;

/* Variables and functions */
ssize_t find_elem(int arr[], size_t arr_sz, int val) {
  size_t i = 0;
  while (i < arr_sz) {
    if (arr[i] == val) {
      return i;
    }
    i += ((val - arr[i]) < 0 ? -(val - arr[i]) : (val - arr[i]));
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<find_elem>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    119a <find_elem+0x9a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jne    1146 <find_elem+0x46>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11a2 <find_elem+0xa2>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x28(%rbp),%rdx
sub    (%rcx,%rdx,4),%eax
cmp    $0x0,%eax
jge    1177 <find_elem+0x77>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rdx
sub    (%rax,%rdx,4),%ecx
xor    %eax,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1188 <find_elem+0x88>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x28(%rbp),%rdx
sub    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cltq
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1117 <find_elem+0x17>
movq   $0xffffffffffffffff,-0x8(%rbp)
ff
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<find_elem>:
mov    $0xffffffffffffffff,%rax
test   %rsi,%rsi
je     1130 <find_elem+0x30>
xor    %r10d,%r10d
nop
mov    (%rdi,%r10,4),%r8d
cmp    %edx,%r8d
je     1131 <find_elem+0x31>
mov    %edx,%r9d
sub    %r8d,%r9d
mov    %r9d,%ecx
neg    %ecx
cmovs  %r9d,%ecx
add    %rcx,%r10
cmp    %rsi,%r10
jb     1110 <find_elem+0x10>
ret
mov    %r10,%rax
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i64 @find_elem(i32* nocapture %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %4, label %16, label %5
5: ; preds = %3, %10
%6 = phi i64 [ %14, %10 ], [ 0, %3 ]
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %6
%8 = load i32, i32* %7
%9 = icmp eq i32 %8, %2
br i1 %9, label %16, label %10
10: ; preds = %5
%11 = sub nsw i32 %2, %8
%12 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %11, i1 true)
%13 = zext i32 %12 to i64
%14 = add i64 %6, %13
%15 = icmp ult i64 %14, %1
br i1 %15, label %5, label %16
16: ; preds = %5, %10, %3
%17 = phi i64 [ -1, %3 ], [ -1, %10 ], [ %6, %5 ]
ret i64 %17
}