#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 scalar_t__ const int64_t;

/* Variables and functions */
int binary_search_int(const int64_t arr[], int start, int end, int64_t key) {
  int mid;
  while (start <= end) {
    mid = start + (end - start) / 2;
    if (arr[mid] < key)
      start = mid + 1;
    else if (arr[mid] > key)
      end = mid - 1;
    else
      return mid;
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search_int>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     1199 <binary_search_int+0x99>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jge    1160 <binary_search_int+0x60>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1194 <binary_search_int+0x94>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jle    1184 <binary_search_int+0x84>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    118f <binary_search_int+0x8f>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a0 <binary_search_int+0xa0>
jmp    1194 <binary_search_int+0x94>
jmp    1112 <binary_search_int+0x12>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search_int>:
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %esi,%edx
jge    111b <binary_search_int+0x1b>
ret
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r8d
mov    %r8d,%esi
cmp    %esi,%edx
jl     1109 <binary_search_int+0x9>
mov    %edx,%r9d
sub    %esi,%r9d
mov    %r9d,%r8d
shr    $0x1f,%r8d
add    %r9d,%r8d
sar    %r8d
add    %esi,%r8d
movslq %r8d,%r9
cmp    %rcx,(%rdi,%r9,8)
jl     1110 <binary_search_int+0x10>
jle    1149 <binary_search_int+0x49>
add    $0xffffffff,%r8d
mov    %r8d,%edx
cmp    %esi,%edx
jge    111b <binary_search_int+0x1b>
jmp    1109 <binary_search_int+0x9>
mov    %r8d,%eax
ret

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

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