int bst_insert(int item, int *items, int *_size, int *left, int *right) {
  int size = *_size;
  int p = -1;
  if (size > 0) {
    p = 0;
    while (p < size) {
      if (item < items[p]) {
        if (left[p] != -1) {
          p = left[p];
        } else {
          left[p] = size;
          break;
        }
      } else {
        if (right[p] != -1) {
          p = right[p];
        } else {
          right[p] = size;
          break;
        }
      }
    }
  }
  items[size] = item;
  left[size] = -1;
  right[size] = -1;
  *_size = size + 1;
  return p;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bst_insert>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jle    11dc <bst_insert+0xdc>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jge    11d7 <bst_insert+0xd7>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x30(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1195 <bst_insert+0x95>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
cmpl   $0xffffffff,(%rax,%rcx,4)
je     117d <bst_insert+0x7d>
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1190 <bst_insert+0x90>
mov    -0x2c(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11d7 <bst_insert+0xd7>
jmp    11d2 <bst_insert+0xd2>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
cmpl   $0xffffffff,(%rax,%rcx,4)
je     11ba <bst_insert+0xba>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11cd <bst_insert+0xcd>
mov    -0x2c(%rbp),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11d7 <bst_insert+0xd7>
jmp    11d2 <bst_insert+0xd2>
jmp    1138 <bst_insert+0x38>
jmp    11dc <bst_insert+0xdc>
mov    -0x4(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movl   $0xffffffff,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
movl   $0xffffffff,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bst_insert>:
movslq (%rdx),%r9
test   %r9,%r9
jle    1138 <bst_insert+0x38>
xor    %r10d,%r10d
jmp    1121 <bst_insert+0x21>
nopl   (%rax)
mov    (%r8,%r11,4),%eax
cmp    $0xffffffff,%eax
je     113f <bst_insert+0x3f>
mov    %eax,%r10d
cmp    %r9d,%eax
jge    1149 <bst_insert+0x49>
movslq %r10d,%r11
cmp    %edi,(%rsi,%r11,4)
jle    1110 <bst_insert+0x10>
mov    (%rcx,%r11,4),%eax
cmp    $0xffffffff,%eax
jne    1119 <bst_insert+0x19>
mov    %rcx,%rax
jmp    1142 <bst_insert+0x42>
mov    $0xffffffff,%eax
jmp    1149 <bst_insert+0x49>
mov    %r8,%rax
mov    %r9d,(%rax,%r11,4)
mov    %r10d,%eax
mov    %edi,(%rsi,%r9,4)
movl   $0xffffffff,(%rcx,%r9,4)
ff
movl   $0xffffffff,(%r8,%r9,4)
ff
lea    0x1(%r9),%ecx
mov    %ecx,(%rdx)
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @bst_insert(i32 %0, i32* %1, i32* %2, i32* %3, i32* %4) {
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32 %0, i32* %6
store i32* %1, i32** %7
store i32* %2, i32** %8
store i32* %3, i32** %9
store i32* %4, i32** %10
%13 = load i32*, i32** %8
%14 = load i32, i32* %13
store i32 %14, i32* %11
store i32 -1, i32* %12
%15 = load i32, i32* %11
%16 = icmp sgt i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %72
17: ; preds = %5
store i32 0, i32* %12
br label %18
18: ; preds = %70, %17
%19 = load i32, i32* %12
%20 = load i32, i32* %11
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %71
22: ; preds = %18
%23 = load i32, i32* %6
%24 = load i32*, i32** %7
%25 = load i32, i32* %12
%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 %50
30: ; preds = %22
%31 = load i32*, i32** %9
%32 = load i32, i32* %12
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = icmp ne i32 %35, -1
br i1 %36, label %37, label %43
37: ; preds = %30
%38 = load i32*, i32** %9
%39 = load i32, i32* %12
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
store i32 %42, i32* %12
br label %49
43: ; preds = %30
%44 = load i32, i32* %11
%45 = load i32*, i32** %9
%46 = load i32, i32* %12
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
store i32 %44, i32* %48
br label %71
49: ; preds = %37
br label %70
50: ; preds = %22
%51 = load i32*, i32** %10
%52 = load i32, i32* %12
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = icmp ne i32 %55, -1
br i1 %56, label %57, label %63
57: ; preds = %50
%58 = load i32*, i32** %10
%59 = load i32, i32* %12
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
store i32 %62, i32* %12
br label %69
63: ; preds = %50
%64 = load i32, i32* %11
%65 = load i32*, i32** %10
%66 = load i32, i32* %12
%67 = sext i32 %66 to i64
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %67
store i32 %64, i32* %68
br label %71
69: ; preds = %57
br label %70
70: ; preds = %69, %49
br label %18
71: ; preds = %63, %43, %18
br label %72
72: ; preds = %71, %5
%73 = load i32, i32* %6
%74 = load i32*, i32** %7
%75 = load i32, i32* %11
%76 = sext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i32, i32* %74, i64 %76
store i32 %73, i32* %77
%78 = load i32*, i32** %9
%79 = load i32, i32* %11
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %80
store i32 -1, i32* %81
%82 = load i32*, i32** %10
%83 = load i32, i32* %11
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %82, i64 %84
store i32 -1, i32* %85
%86 = load i32, i32* %11
%87 = add nsw i32 %86, 1
%88 = load i32*, i32** %8
store i32 %87, i32* %88
%89 = load i32, i32* %12
ret i32 %89
}

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