#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 */

/* Variables and functions */
int interpolation_search(int *, int, int, int);
int search(int *list, int key, int low, int high) {
  int p = interpolation_search(list, key, low, high);
  if (key == list[p])
    return p;
  if (low == p)
    return -1;
  if (low > high)
    return -2;
  if (list[low] > list[high])
    return -3;
  if (key < list[p])
    return search(list, key, low, p - 1);
  else
    return search(list, key, p + 1, high);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<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    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1040 <interpolation_search@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1169 <search+0x49>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    120a <search+0xea>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jne    1181 <search+0x61>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    120a <search+0xea>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jle    1199 <search+0x79>
movl   $0xfffffffe,-0x4(%rbp)
jmp    120a <search+0xea>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    11c1 <search+0xa1>
movl   $0xfffffffd,-0x4(%rbp)
jmp    120a <search+0xea>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11f2 <search+0xd2>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
call   1030 <search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    120a <search+0xea>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<search>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %ecx,%ebx
mov    %edx,%r15d
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbp
call   1030 <interpolation_search@plt>
movslq %eax,%rcx
mov    0x0(%rbp,%rcx,4),%ecx
cmp    %r14d,%ecx
je     11a7 <search+0x97>
movslq %r15d,%r12
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %r15d,%eax
je     1194 <search+0x84>
cmp    %ebx,%r15d
jg     119b <search+0x8b>
mov    0x0(%rbp,%r12,4),%edx
movslq %ebx,%rsi
cmp    0x0(%rbp,%rsi,4),%edx
jg     11a2 <search+0x92>
cmp    %r14d,%ecx
jle    1180 <search+0x70>
mov    %eax,%ebx
add    $0xffffffff,%ebx
mov    %rbp,%rdi
mov    %r14d,%esi
mov    %r15d,%edx
mov    %ebx,%ecx
call   1030 <interpolation_search@plt>
movslq %eax,%rcx
mov    0x0(%rbp,%rcx,4),%ecx
cmp    %r14d,%ecx
jne    1140 <search+0x30>
jmp    11a7 <search+0x97>
mov    %eax,%r15d
add    $0x1,%r15d
mov    %rbp,%rdi
mov    %r14d,%esi
mov    %r15d,%edx
mov    %ebx,%ecx
jmp    1123 <search+0x13>
mov    $0xffffffff,%eax
jmp    11a7 <search+0x97>
mov    $0xfffffffe,%eax
jmp    11a7 <search+0x97>
mov    $0xfffffffd,%eax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @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** %6
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %8
%14 = load i32, i32* %9
%15 = call i32 @interpolation_search(i32* %11, i32 %12, i32 %13, i32 %14)
store i32 %15, i32* %10
%16 = load i32, i32* %7
%17 = load i32*, i32** %6
%18 = load i32, i32* %10
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %19
%21 = load i32, i32* %20
%22 = icmp eq i32 %16, %21
br i1 %22, label %23, label %25
23: ; preds = %4
%24 = load i32, i32* %10
store i32 %24, i32* %5
br label %70
25: ; preds = %4
%26 = load i32, i32* %8
%27 = load i32, i32* %10
%28 = icmp eq i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %30
29: ; preds = %25
store i32 -1, i32* %5
br label %70
30: ; preds = %25
%31 = load i32, i32* %8
%32 = load i32, i32* %9
%33 = icmp sgt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %35
34: ; preds = %30
store i32 -2, i32* %5
br label %70
35: ; preds = %30
%36 = load i32*, i32** %6
%37 = load i32, i32* %8
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32*, i32** %6
%42 = load i32, i32* %9
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = icmp sgt i32 %40, %45
br i1 %46, label %47, label %48
47: ; preds = %35
store i32 -3, i32* %5
br label %70
48: ; preds = %35
%49 = load i32, i32* %7
%50 = load i32*, i32** %6
%51 = load i32, i32* %10
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = icmp slt i32 %49, %54
br i1 %55, label %56, label %63
56: ; preds = %48
%57 = load i32*, i32** %6
%58 = load i32, i32* %7
%59 = load i32, i32* %8
%60 = load i32, i32* %10
%61 = sub nsw i32 %60, 1
%62 = call i32 @search(i32* %57, i32 %58, i32 %59, i32 %61)
store i32 %62, i32* %5
br label %70
63: ; preds = %48
%64 = load i32*, i32** %6
%65 = load i32, i32* %7
%66 = load i32, i32* %10
%67 = add nsw i32 %66, 1
%68 = load i32, i32* %9
%69 = call i32 @search(i32* %64, i32 %65, i32 %67, i32 %68)
store i32 %69, i32* %5
br label %70
70: ; preds = %63, %56, %47, %34, %29, %23
%71 = load i32, i32* %5
ret i32 %71
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @search(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = tail call i32 @interpolation_search(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3)
%6 = sext i32 %5 to i64
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %6
%8 = load i32, i32* %7
%9 = icmp eq i32 %8, %1
br i1 %9, label %46, label %10
10: ; preds = %4, %39
%11 = phi i32 [ %44, %39 ], [ %8, %4 ]
%12 = phi i32 [ %41, %39 ], [ %5, %4 ]
%13 = phi i32 [ %20, %39 ], [ %3, %4 ]
%14 = phi i32 [ %40, %39 ], [ %2, %4 ]
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
br label %17
17: ; preds = %10, %32
%18 = phi i32 [ %11, %10 ], [ %37, %32 ]
%19 = phi i32 [ %12, %10 ], [ %34, %32 ]
%20 = phi i32 [ %13, %10 ], [ %33, %32 ]
%21 = icmp eq i32 %19, %14
br i1 %21, label %46, label %22
22: ; preds = %17
%23 = icmp sgt i32 %14, %20
br i1 %23, label %46, label %24
24: ; preds = %22
%25 = load i32, i32* %16
%26 = sext i32 %20 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = icmp sgt i32 %25, %28
br i1 %29, label %46, label %30
30: ; preds = %24
%31 = icmp sgt i32 %18, %1
br i1 %31, label %32, label %39
32: ; preds = %30
%33 = add nsw i32 %19, -1
%34 = tail call i32 @interpolation_search(i32* %0, i32 %1, i32 %14, i32 %33)
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %35
%37 = load i32, i32* %36
%38 = icmp eq i32 %37, %1
br i1 %38, label %46, label %17
39: ; preds = %30
%40 = add nsw i32 %19, 1
%41 = tail call i32 @interpolation_search(i32* %0, i32 %1, i32 %40, i32 %20)
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = icmp eq i32 %44, %1
br i1 %45, label %46, label %10
46: ; preds = %39, %32, %17, %22, %24, %4
%47 = phi i32 [ %5, %4 ], [ -3, %24 ], [ -2, %22 ], [ -1, %17 ], [ %34, %32 ], [ %41, %39 ]
ret i32 %47
}