#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 */
size_t branchfree_search(int *source, size_t n, int target) {
  if (n == 0)
    return 0;
  int *base = source;
  while (n > 1) {
    size_t half = n >> 1;
    base = (base[half] < target) ? &base[half] : base;
    n -= half;
  }
  return (*base < target) + base - source;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<branchfree_search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    1127 <branchfree_search+0x27>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    11c4 <branchfree_search+0xc4>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x1,-0x18(%rbp)
jbe    1196 <branchfree_search+0x96>
mov    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1172 <branchfree_search+0x72>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    117a <branchfree_search+0x7a>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    112f <branchfree_search+0x2f>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
setl   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
sar    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<branchfree_search>:
mov    %rsi,%rax
test   %rsi,%rsi
je     1123 <branchfree_search+0x23>
mov    %rdi,%rcx
cmp    $0x1,%rax
jne    1124 <branchfree_search+0x24>
xor    %eax,%eax
cmp    %edx,(%rcx)
setl   %al
lea    (%rcx,%rax,4),%rax
sub    %rdi,%rax
sar    $0x2,%rax
ret
mov    %rdi,%rcx
jmp    1139 <branchfree_search+0x39>
nopl   0x0(%rax)
sub    %rsi,%rax
cmp    $0x1,%rax
jbe    1111 <branchfree_search+0x11>
mov    %rax,%rsi
shr    %rsi
cmp    %edx,(%rcx,%rsi,4)
jge    1130 <branchfree_search+0x30>
lea    (%rcx,%rsi,4),%rcx
jmp    1130 <branchfree_search+0x30>

LLVM IR (-O0):
define i64 @branchfree_search(i32* %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i64
store i32* %0, i32** %5
store i64 %1, i64* %6
store i32 %2, i32* %7
%10 = load i64, i64* %6
%11 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %13
12: ; preds = %3
store i64 0, i64* %4
br label %52
13: ; preds = %3
%14 = load i32*, i32** %5
store i32* %14, i32** %8
br label %15
15: ; preds = %33, %13
%16 = load i64, i64* %6
%17 = icmp ugt i64 %16, 1
br i1 %17, label %18, label %38
18: ; preds = %15
%19 = load i64, i64* %6
%20 = lshr i64 %19, 1
store i64 %20, i64* %9
%21 = load i32*, i32** %8
%22 = load i64, i64* %9
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = load i32, i32* %7
%26 = icmp slt i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %31
27: ; preds = %18
%28 = load i32*, i32** %8
%29 = load i64, i64* %9
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %29
br label %33
31: ; preds = %18
%32 = load i32*, i32** %8
br label %33
33: ; preds = %31, %27
%34 = phi i32* [ %30, %27 ], [ %32, %31 ]
store i32* %34, i32** %8
%35 = load i64, i64* %9
%36 = load i64, i64* %6
%37 = sub i64 %36, %35
store i64 %37, i64* %6
br label %15
38: ; preds = %15
%39 = load i32*, i32** %8
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32, i32* %7
%42 = icmp slt i32 %40, %41
%43 = zext i1 %42 to i32
%44 = load i32*, i32** %8
%45 = sext i32 %43 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %45
%47 = load i32*, i32** %5
%48 = ptrtoint i32* %46 to i64
%49 = ptrtoint i32* %47 to i64
%50 = sub i64 %48, %49
%51 = sdiv exact i64 %50, 4
store i64 %51, i64* %4
br label %52
52: ; preds = %38, %12
%53 = load i64, i64* %4
ret i64 %53
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @branchfree_search(i32* %0, i64 %1, i32 %2) {
switch i64 %1, label %4 [
i64 0, label %24
i64 1, label %14
]
4: ; preds = %3, %4
%5 = phi i32* [ %11, %4 ], [ %0, %3 ]
%6 = phi i64 [ %12, %4 ], [ %1, %3 ]
%7 = lshr i64 %6, 1
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %5, i64 %7
%9 = load i32, i32* %8
%10 = icmp slt i32 %9, %2
%11 = select i1 %10, i32* %8, i32* %5
%12 = sub i64 %6, %7
%13 = icmp ugt i64 %12, 1
br i1 %13, label %4, label %14
14: ; preds = %4, %3
%15 = phi i32* [ %0, %3 ], [ %11, %4 ]
%16 = load i32, i32* %15
%17 = icmp slt i32 %16, %2
%18 = zext i1 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %18
%20 = ptrtoint i32* %19 to i64
%21 = ptrtoint i32* %0 to i64
%22 = sub i64 %20, %21
%23 = ashr exact i64 %22, 2
br label %24
24: ; preds = %3, %14
%25 = phi i64 [ %23, %14 ], [ %1, %3 ]
ret i64 %25
}