int findElemInMatrix(int *matrix, int row, int col, int elem) {
  int r, c, d, index;
  r = 0;
  c = 0;
  d = 1;
  while (r >= 0 && r < row && c >= 0 && c < col) {
    index = r * col + c;
    if (matrix[index] == elem) {
      return r * col + c;
    }
    if (d == 1) {
      if (matrix[index] < elem) {
        c++;
        if (c == col) {
          r++;
          c--;
          d = -1;
        }
      } else if (matrix[index] > elem) {
        r++;
        c--;
        d = -1;
      }
    } else if (d == -1) {
      if (matrix[index] < elem) {
        r++;
      } else if (matrix[index] > elem) {
        c--;
      }
    }
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<findElemInMatrix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    %al,-0x2d(%rbp)
jl     1161 <findElemInMatrix+0x61>
mov    -0x20(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x2d(%rbp)
jge    1161 <findElemInMatrix+0x61>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    %al,-0x2d(%rbp)
jl     1161 <findElemInMatrix+0x61>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
setl   %al
mov    %al,-0x2d(%rbp)
mov    -0x2d(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1171 <findElemInMatrix+0x71>
jmp    1289 <findElemInMatrix+0x189>
mov    -0x20(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jne    11a4 <findElemInMatrix+0xa4>
mov    -0x20(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1290 <findElemInMatrix+0x190>
cmpl   $0x1,-0x28(%rbp)
jne    122c <findElemInMatrix+0x12c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    11f5 <findElemInMatrix+0xf5>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    11f0 <findElemInMatrix+0xf0>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x28(%rbp)
jmp    1227 <findElemInMatrix+0x127>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jle    1222 <findElemInMatrix+0x122>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x28(%rbp)
jmp    1227 <findElemInMatrix+0x127>
jmp    1284 <findElemInMatrix+0x184>
cmpl   $0xffffffff,-0x28(%rbp)
jne    127f <findElemInMatrix+0x17f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1258 <findElemInMatrix+0x158>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    127a <findElemInMatrix+0x17a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jle    1275 <findElemInMatrix+0x175>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    127a <findElemInMatrix+0x17a>
jmp    127f <findElemInMatrix+0x17f>
jmp    1284 <findElemInMatrix+0x184>
jmp    1126 <findElemInMatrix+0x26>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<findElemInMatrix>:
test   %esi,%esi
jle    11a9 <findElemInMatrix+0xa9>
test   %edx,%edx
jle    11a9 <findElemInMatrix+0xa9>
xor    %r8d,%r8d
mov    $0x1,%r10d
xor    %r9d,%r9d
nopl   0x0(%rax)
mov    %r9d,%eax
imul   %edx,%eax
add    %r8d,%eax
movslq %eax,%r11
mov    (%rdi,%r11,4),%r11d
cmp    %ecx,%r11d
je     11ae <findElemInMatrix+0xae>
cmp    $0xffffffff,%r10d
je     1160 <findElemInMatrix+0x60>
cmp    $0x1,%r10d
jne    1170 <findElemInMatrix+0x70>
cmp    %ecx,%r11d
jge    1175 <findElemInMatrix+0x75>
lea    0x1(%r8),%eax
mov    $0x1,%r10d
cmp    %edx,%eax
je     1165 <findElemInMatrix+0x65>
mov    %eax,%r8d
jmp    1196 <findElemInMatrix+0x96>
nopl   0x0(%rax)
cmp    %ecx,%r11d
jge    1187 <findElemInMatrix+0x87>
add    $0x1,%r9d
jmp    1190 <findElemInMatrix+0x90>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %r10d,%r10d
jmp    1196 <findElemInMatrix+0x96>
mov    $0x1,%r10d
jle    1196 <findElemInMatrix+0x96>
add    $0x1,%r9d
add    $0xffffffff,%r8d
jmp    1190 <findElemInMatrix+0x90>
setg   %al
movzbl %al,%eax
sub    %eax,%r8d
mov    $0xffffffff,%r10d
cmp    %esi,%r9d
jge    11a9 <findElemInMatrix+0xa9>
test   %r8d,%r8d
js     11a9 <findElemInMatrix+0xa9>
cmp    %edx,%r8d
jl     1120 <findElemInMatrix+0x20>
mov    $0xffffffff,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @findElemInMatrix(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
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 0, i32* %10
store i32 0, i32* %11
store i32 1, i32* %12
br label %14
14: ; preds = %115, %4
%15 = load i32, i32* %10
%16 = icmp sge i32 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %28
17: ; preds = %14
%18 = load i32, i32* %10
%19 = load i32, i32* %7
%20 = icmp slt i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %28
21: ; preds = %17
%22 = load i32, i32* %11
%23 = icmp sge i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %28
24: ; preds = %21
%25 = load i32, i32* %11
%26 = load i32, i32* %8
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br label %28
28: ; preds = %24, %21, %17, %14
%29 = phi i1 [ false, %21 ], [ false, %17 ], [ false, %14 ], [ %27, %24 ]
br i1 %29, label %30, label %116
30: ; preds = %28
%31 = load i32, i32* %10
%32 = load i32, i32* %8
%33 = mul nsw i32 %31, %32
%34 = load i32, i32* %11
%35 = add nsw i32 %33, %34
store i32 %35, i32* %13
%36 = load i32*, i32** %6
%37 = load i32, i32* %13
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32, i32* %9
%42 = icmp eq i32 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %49
43: ; preds = %30
%44 = load i32, i32* %10
%45 = load i32, i32* %8
%46 = mul nsw i32 %44, %45
%47 = load i32, i32* %11
%48 = add nsw i32 %46, %47
store i32 %48, i32* %5
br label %117
49: ; preds = %30
%50 = load i32, i32* %12
%51 = icmp eq i32 %50, 1
br i1 %51, label %52, label %87
52: ; preds = %49
%53 = load i32*, i32** %6
%54 = load i32, i32* %13
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
%57 = load i32, i32* %56
%58 = load i32, i32* %9
%59 = icmp slt i32 %57, %58
br i1 %59, label %60, label %72
60: ; preds = %52
%61 = load i32, i32* %11
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %11
%63 = load i32, i32* %11
%64 = load i32, i32* %8
%65 = icmp eq i32 %63, %64
br i1 %65, label %66, label %71
66: ; preds = %60
%67 = load i32, i32* %10
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %10
%69 = load i32, i32* %11
%70 = add nsw i32 %69, -1
store i32 %70, i32* %11
store i32 -1, i32* %12
br label %71
71: ; preds = %66, %60
br label %86
72: ; preds = %52
%73 = load i32*, i32** %6
%74 = load i32, i32* %13
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %75
%77 = load i32, i32* %76
%78 = load i32, i32* %9
%79 = icmp sgt i32 %77, %78
br i1 %79, label %80, label %85
80: ; preds = %72
%81 = load i32, i32* %10
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %10
%83 = load i32, i32* %11
%84 = add nsw i32 %83, -1
store i32 %84, i32* %11
store i32 -1, i32* %12
br label %85
85: ; preds = %80, %72
br label %86
86: ; preds = %85, %71
br label %115
87: ; preds = %49
%88 = load i32, i32* %12
%89 = icmp eq i32 %88, -1
br i1 %89, label %90, label %114
90: ; preds = %87
%91 = load i32*, i32** %6
%92 = load i32, i32* %13
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %91, i64 %93
%95 = load i32, i32* %94
%96 = load i32, i32* %9
%97 = icmp slt i32 %95, %96
br i1 %97, label %98, label %101
98: ; preds = %90
%99 = load i32, i32* %10
%100 = add nsw i32 %99, 1
store i32 %100, i32* %10
br label %113
101: ; preds = %90
%102 = load i32*, i32** %6
%103 = load i32, i32* %13
%104 = sext i32 %103 to i64
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %102, i64 %104
%106 = load i32, i32* %105
%107 = load i32, i32* %9
%108 = icmp sgt i32 %106, %107
br i1 %108, label %109, label %112
109: ; preds = %101
%110 = load i32, i32* %11
%111 = add nsw i32 %110, -1
store i32 %111, i32* %11
br label %112
112: ; preds = %109, %101
br label %113
113: ; preds = %112, %98
br label %114
114: ; preds = %113, %87
br label %115
115: ; preds = %114, %86
br label %14
116: ; preds = %28
store i32 -1, i32* %5
br label %117
117: ; preds = %116, %43
%118 = load i32, i32* %5
ret i32 %118
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @findElemInMatrix(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
%6 = icmp sgt i32 %2, 0
%7 = and i1 %5, %6
br i1 %7, label %8, label %48
8: ; preds = %4, %39
%9 = phi i32 [ %42, %39 ], [ 1, %4 ]
%10 = phi i32 [ %41, %39 ], [ 0, %4 ]
%11 = phi i32 [ %40, %39 ], [ 0, %4 ]
%12 = mul nsw i32 %11, %2
%13 = add nsw i32 %12, %10
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = icmp eq i32 %16, %3
br i1 %17, label %48, label %18
18: ; preds = %8
switch i32 %9, label %39 [
i32 1, label %19
i32 -1, label %31
]
19: ; preds = %18
%20 = icmp slt i32 %16, %3
br i1 %20, label %21, label %26
21: ; preds = %19
%22 = add nuw nsw i32 %10, 1
%23 = icmp eq i32 %22, %2
br i1 %23, label %24, label %39
24: ; preds = %21
%25 = add nuw nsw i32 %11, 1
br label %39
26: ; preds = %19
%27 = icmp sgt i32 %16, %3
br i1 %27, label %28, label %39
28: ; preds = %26
%29 = add nuw nsw i32 %11, 1
%30 = add nsw i32 %10, -1
br label %39
31: ; preds = %18
%32 = icmp slt i32 %16, %3
br i1 %32, label %33, label %35
33: ; preds = %31
%34 = add nuw nsw i32 %11, 1
br label %39
35: ; preds = %31
%36 = icmp sgt i32 %16, %3
%37 = sext i1 %36 to i32
%38 = add nsw i32 %10, %37
br label %39
39: ; preds = %35, %18, %33, %24, %21, %28, %26
%40 = phi i32 [ %25, %24 ], [ %11, %21 ], [ %29, %28 ], [ %11, %26 ], [ %34, %33 ], [ %11, %18 ], [ %11, %35 ]
%41 = phi i32 [ %10, %24 ], [ %22, %21 ], [ %30, %28 ], [ %10, %26 ], [ %10, %33 ], [ %10, %18 ], [ %38, %35 ]
%42 = phi i32 [ -1, %24 ], [ 1, %21 ], [ -1, %28 ], [ 1, %26 ], [ -1, %33 ], [ 0, %18 ], [ -1, %35 ]
%43 = icmp slt i32 %40, %1
%44 = icmp sgt i32 %41, -1
%45 = select i1 %43, i1 %44, i1 false
%46 = icmp slt i32 %41, %2
%47 = select i1 %45, i1 %46, i1 false
br i1 %47, label %8, label %48
48: ; preds = %8, %39, %4
%49 = phi i32 [ -1, %4 ], [ -1, %39 ], [ %13, %8 ]
ret i32 %49
}