int Binary_Search(int *arr, int key) {
  int mid, index = 128;
  int low = 0, high = 128 - 1;
  while (low <= high) {
    mid = (low + high) / 2;
    if (arr[mid] < key)
      low = mid + 1;
    else if (arr[mid] > key)
      high = mid - 1;
    else
      return mid;
  }
  return index;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Binary_Search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movl   $0x80,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x7f,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jg     1196 <Binary_Search+0x96>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    115f <Binary_Search+0x5f>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1191 <Binary_Search+0x91>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jle    1181 <Binary_Search+0x81>
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    118c <Binary_Search+0x8c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    119c <Binary_Search+0x9c>
jmp    1191 <Binary_Search+0x91>
jmp    1120 <Binary_Search+0x20>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Binary_Search>:
xor    %r8d,%r8d
mov    $0x7f,%edx
jmp    111b <Binary_Search+0x1b>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%r8d
cmp    %edx,%r8d
jg     113c <Binary_Search+0x3c>
lea    (%rdx,%r8,1),%ecx
mov    %ecx,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %ecx,%eax
sar    %eax
movslq %eax,%rcx
cmp    %esi,(%rdi,%rcx,4)
jl     1110 <Binary_Search+0x10>
jle    1141 <Binary_Search+0x41>
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,%edx
cmp    %edx,%r8d
jle    111b <Binary_Search+0x1b>
mov    $0x80,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @Binary_Search(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%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 128, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 127, i32* %9
br label %10
10: ; preds = %43, %2
%11 = load i32, i32* %8
%12 = load i32, i32* %9
%13 = icmp sle i32 %11, %12
br i1 %13, label %14, label %44
14: ; preds = %10
%15 = load i32, i32* %8
%16 = load i32, i32* %9
%17 = add nsw i32 %15, %16
%18 = sdiv i32 %17, 2
store i32 %18, i32* %6
%19 = load i32*, i32** %4
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = load i32, i32* %5
%25 = icmp slt i32 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %29
26: ; preds = %14
%27 = load i32, i32* %6
%28 = add nsw i32 %27, 1
store i32 %28, i32* %8
br label %43
29: ; preds = %14
%30 = load i32*, i32** %4
%31 = load i32, i32* %6
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = load i32, i32* %5
%36 = icmp sgt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %40
37: ; preds = %29
%38 = load i32, i32* %6
%39 = sub nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %9
br label %42
40: ; preds = %29
%41 = load i32, i32* %6
store i32 %41, i32* %3
br label %46
42: ; preds = %37
br label %43
43: ; preds = %42, %26
br label %10
44: ; preds = %10
%45 = load i32, i32* %7
store i32 %45, i32* %3
br label %46
46: ; preds = %44, %40
%47 = load i32, i32* %3
ret i32 %47
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @Binary_Search(i32* nocapture %0, i32 %1) {
br label %3
3: ; preds = %2, %18
%4 = phi i32 [ 127, %2 ], [ %20, %18 ]
%5 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %19, %18 ]
%6 = add nsw i32 %4, %5
%7 = sdiv i32 %6, 2
%8 = sext i32 %7 to i64
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %8
%10 = load i32, i32* %9
%11 = icmp slt i32 %10, %1
br i1 %11, label %12, label %14
12: ; preds = %3
%13 = add nsw i32 %7, 1
br label %18
14: ; preds = %3
%15 = icmp sgt i32 %10, %1
br i1 %15, label %16, label %22
16: ; preds = %14
%17 = add nsw i32 %7, -1
br label %18
18: ; preds = %16, %12
%19 = phi i32 [ %13, %12 ], [ %5, %16 ]
%20 = phi i32 [ %4, %12 ], [ %17, %16 ]
%21 = icmp sgt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %3
22: ; preds = %18, %14
%23 = phi i32 [ %7, %14 ], [ 128, %18 ]
ret i32 %23
}