int binary_search(int *data, int length, int target) {
  int left_bound = 0;
  int right_bound = length - 1;
  int midpoint = ((left_bound + right_bound) / 2);
  while (data[midpoint] != target) {
    midpoint = ((left_bound + right_bound) / 2);
    if (left_bound > right_bound)
      return -1;
    if (data[midpoint] > target)
      right_bound = midpoint - 1;
    else if (data[midpoint] < target)
      left_bound = midpoint + 1;
  }
  return midpoint;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
je     11b5 <binary_search+0xb5>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jle    116c <binary_search+0x6c>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11bb <binary_search+0xbb>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    118e <binary_search+0x8e>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11b0 <binary_search+0xb0>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11ab <binary_search+0xab>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11b0 <binary_search+0xb0>
jmp    112f <binary_search+0x2f>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search>:
mov    %esi,%r8d
add    $0xffffffff,%r8d
mov    %r8d,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %esi,%eax
add    $0xffffffff,%eax
sar    %eax
movslq %eax,%rsi
cmp    %edx,(%rdi,%rsi,4)
je     1153 <binary_search+0x53>
xor    %r10d,%r10d
nop
cmp    %r8d,%r10d
jg     1154 <binary_search+0x54>
lea    (%r8,%r10,1),%ecx
mov    %ecx,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %ecx,%eax
sar    %eax
movslq %eax,%rcx
lea    -0x1(%rcx),%r9d
lea    0x1(%rcx),%esi
cmp    %edx,(%rdi,%rcx,4)
cmovge %r10d,%esi
cmovg  %r10d,%esi
cmovle %r8d,%r9d
mov    %r9d,%r8d
mov    %esi,%r10d
jne    1120 <binary_search+0x20>
ret
mov    $0xffffffff,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @binary_search(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 0, i32* %8
%11 = load i32, i32* %6
%12 = sub nsw i32 %11, 1
store i32 %12, i32* %9
%13 = load i32, i32* %8
%14 = load i32, i32* %9
%15 = add nsw i32 %13, %14
%16 = sdiv i32 %15, 2
store i32 %16, i32* %10
br label %17
17: ; preds = %57, %3
%18 = load i32*, i32** %5
%19 = load i32, i32* %10
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = load i32, i32* %7
%24 = icmp ne i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %58
25: ; preds = %17
%26 = load i32, i32* %8
%27 = load i32, i32* %9
%28 = add nsw i32 %26, %27
%29 = sdiv i32 %28, 2
store i32 %29, i32* %10
%30 = load i32, i32* %8
%31 = load i32, i32* %9
%32 = icmp sgt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %34
33: ; preds = %25
store i32 -1, i32* %4
br label %60
34: ; preds = %25
%35 = load i32*, i32** %5
%36 = load i32, i32* %10
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = load i32, i32* %7
%41 = icmp sgt i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %45
42: ; preds = %34
%43 = load i32, i32* %10
%44 = sub nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %9
br label %57
45: ; preds = %34
%46 = load i32*, i32** %5
%47 = load i32, i32* %10
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = load i32, i32* %7
%52 = icmp slt i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %56
53: ; preds = %45
%54 = load i32, i32* %10
%55 = add nsw i32 %54, 1
store i32 %55, i32* %8
br label %56
56: ; preds = %53, %45
br label %57
57: ; preds = %56, %42
br label %17
58: ; preds = %17
%59 = load i32, i32* %10
store i32 %59, i32* %4
br label %60
60: ; preds = %58, %33
%61 = load i32, i32* %4
ret i32 %61
}

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