#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 */
void *bsearch(const void *key, const void *base, size_t nel, size_t width,
              int (*compar)(const void *, const void *)) {
  char *array = (char *)base;
  int low = 0;
  int high = nel - 1;
  if (nel == 0) {
    return NULL;
  }
  while (low <= high) {
    int middle = low + (high - low) / 2;
    void *middle_obj = &array[middle * width];
    int cmp = compar(key, middle_obj);
    if (cmp < 0)
      high = middle - 1;
    else if (cmp > 0)
      low = middle + 1;
    else
      return middle_obj;
  }
  return NULL;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bsearch>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    %r8,-0x30(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
jne    114e <bsearch+0x4e>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    11f1 <bsearch+0xf1>
jmp    1153 <bsearch+0x53>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x40(%rbp),%eax
jg     11e9 <bsearch+0xe9>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x58(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
sub    -0x3c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x58(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq -0x44(%rbp),%rcx
imul   -0x28(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x50(%rbp),%rsi
call   *%rax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x54(%rbp)
jge    11ba <bsearch+0xba>
mov    -0x44(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    11e4 <bsearch+0xe4>
cmpl   $0x0,-0x54(%rbp)
jle    11d2 <bsearch+0xd2>
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11df <bsearch+0xdf>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11f1 <bsearch+0xf1>
jmp    11e4 <bsearch+0xe4>
jmp    1153 <bsearch+0x53>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bsearch>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %r8,0x10(%rsp)
mov    %rcx,0x8(%rsp)
xor    %ebp,%ebp
test   %rdx,%rdx
je     118b <bsearch+0x8b>
mov    %rdx,%rbx
add    $0xffffffff,%ebx
js     118b <bsearch+0x8b>
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%r13
xor    %r15d,%r15d
jmp    114c <bsearch+0x4c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0xffffffff,%r14d
mov    %r14d,%ebx
cmp    %r15d,%ebx
jl     1189 <bsearch+0x89>
mov    %ebx,%eax
sub    %r15d,%eax
mov    %eax,%r14d
shr    $0x1f,%r14d
add    %eax,%r14d
sar    %r14d
add    %r15d,%r14d
movslq %r14d,%rbp
imul   0x8(%rsp),%rbp
add    %r12,%rbp
mov    %r13,%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   *0x10(%rsp)
test   %eax,%eax
js     1140 <bsearch+0x40>
je     118b <bsearch+0x8b>
add    $0x1,%r14d
mov    %r14d,%r15d
cmp    %r15d,%ebx
jge    114c <bsearch+0x4c>
xor    %ebp,%ebp
mov    %rbp,%rax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @bsearch(i8* %0, i8* %1, i64 %2, i64 %3, i32 (i8*, i8*)* %4) {
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i32 (i8*, i8*)*
%12 = alloca i8*
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i8*
%17 = alloca i32
store i8* %0, i8** %7
store i8* %1, i8** %8
store i64 %2, i64* %9
store i64 %3, i64* %10
store i32 (i8*, i8*)* %4, i32 (i8*, i8*)** %11
%18 = load i8*, i8** %8
store i8* %18, i8** %12
store i32 0, i32* %13
%19 = load i64, i64* %9
%20 = sub i64 %19, 1
%21 = trunc i64 %20 to i32
store i32 %21, i32* %14
%22 = load i64, i64* %9
%23 = icmp eq i64 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %25
24: ; preds = %5
store i8* null, i8** %6
br label %63
25: ; preds = %5
br label %26
26: ; preds = %61, %25
%27 = load i32, i32* %13
%28 = load i32, i32* %14
%29 = icmp sle i32 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %62
30: ; preds = %26
%31 = load i32, i32* %13
%32 = load i32, i32* %14
%33 = load i32, i32* %13
%34 = sub nsw i32 %32, %33
%35 = sdiv i32 %34, 2
%36 = add nsw i32 %31, %35
store i32 %36, i32* %15
%37 = load i8*, i8** %12
%38 = load i32, i32* %15
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = load i64, i64* %10
%41 = mul i64 %39, %40
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %37, i64 %41
store i8* %42, i8** %16
%43 = load i32 (i8*, i8*)*, i32 (i8*, i8*)** %11
%44 = load i8*, i8** %7
%45 = load i8*, i8** %16
%46 = call i32 %43(i8* %44, i8* %45)
store i32 %46, i32* %17
%47 = load i32, i32* %17
%48 = icmp slt i32 %47, 0
br i1 %48, label %49, label %52
49: ; preds = %30
%50 = load i32, i32* %15
%51 = sub nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %14
br label %61
52: ; preds = %30
%53 = load i32, i32* %17
%54 = icmp sgt i32 %53, 0
br i1 %54, label %55, label %58
55: ; preds = %52
%56 = load i32, i32* %15
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %13
br label %60
58: ; preds = %52
%59 = load i8*, i8** %16
store i8* %59, i8** %6
br label %63
60: ; preds = %55
br label %61
61: ; preds = %60, %49
br label %26
62: ; preds = %26
store i8* null, i8** %6
br label %63
63: ; preds = %62, %58, %24
%64 = load i8*, i8** %6
ret i8* %64
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @bsearch(i8* %0, i8* %1, i64 %2, i64 %3, i32 (i8*, i8*)* nocapture %4) {
%6 = trunc i64 %2 to i32
%7 = add i32 %6, -1
%8 = icmp eq i64 %2, 0
%9 = icmp slt i32 %7, 0
%10 = or i1 %8, %9
br i1 %10, label %32, label %11
11: ; preds = %5, %28
%12 = phi i32 [ %30, %28 ], [ 0, %5 ]
%13 = phi i32 [ %29, %28 ], [ %7, %5 ]
%14 = sub nsw i32 %13, %12
%15 = sdiv i32 %14, 2
%16 = add nsw i32 %15, %12
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = mul i64 %17, %3
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %18
%20 = tail call i32 %4(i8* %0, i8* %19)
%21 = icmp slt i32 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %24
22: ; preds = %11
%23 = add nsw i32 %16, -1
br label %28
24: ; preds = %11
%25 = icmp eq i32 %20, 0
br i1 %25, label %32, label %26
26: ; preds = %24
%27 = add nsw i32 %16, 1
br label %28
28: ; preds = %22, %26
%29 = phi i32 [ %23, %22 ], [ %13, %26 ]
%30 = phi i32 [ %12, %22 ], [ %27, %26 ]
%31 = icmp slt i32 %29, %30
br i1 %31, label %32, label %11
32: ; preds = %28, %24, %5
%33 = phi i8* [ null, %5 ], [ null, %28 ], [ %19, %24 ]
ret i8* %33
}