int binary_search_last_r(int *arr, int size, int val) {
  int mid = size / 2;
  int idx;
  if (size <= 0)
    return -1;
  if (arr[mid] == val) {
    idx = binary_search_last_r(arr + mid + 1, size - mid - 1, val);
    if (idx != -1)
      mid += idx + 1;
    return mid;
  }
  if (!mid)
    return -1;
  if (arr[mid] < val) {
    idx = binary_search_last_r(arr + mid + 1, size - mid - 1, val);
    if (idx != -1)
      idx += mid + 1;
  } else {
    idx = binary_search_last_r(arr, mid, val);
  }
  return idx;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search_last_r>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jg     1146 <binary_search_last_r+0x36>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1226 <binary_search_last_r+0x116>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    11a2 <binary_search_last_r+0x92>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
sub    -0x1c(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1030 <binary_search_last_r@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0xffffffff,-0x20(%rbp)
je     1197 <binary_search_last_r+0x87>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1226 <binary_search_last_r+0x116>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jne    11b8 <binary_search_last_r+0xa8>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1226 <binary_search_last_r+0x116>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    120e <binary_search_last_r+0xfe>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x1c(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
sub    -0x1c(%rbp),%esi
sub    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1030 <binary_search_last_r@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0xffffffff,-0x20(%rbp)
je     1209 <binary_search_last_r+0xf9>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1220 <binary_search_last_r+0x110>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
call   1030 <binary_search_last_r@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search_last_r>:
push   %rbp
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ebx
mov    $0xffffffff,%ebp
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
test   %ebx,%ebx
jle    1171 <binary_search_last_r+0x61>
mov    %ebx,%esi
shr    $0x1f,%ebx
add    %esi,%ebx
sar    %ebx
movslq %ebx,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%ecx
cmp    %edx,%ecx
je     1158 <binary_search_last_r+0x48>
cmp    $0x2,%esi
jb     1171 <binary_search_last_r+0x61>
cmp    %edx,%ecx
jge    1120 <binary_search_last_r+0x10>
lea    (%rdi,%rax,4),%rdi
add    $0x4,%rdi
not    %eax
add    %eax,%esi
call   1030 <binary_search_last_r@plt>
cmp    $0xffffffff,%eax
jne    116b <binary_search_last_r+0x5b>
jmp    1171 <binary_search_last_r+0x61>
lea    (%rdi,%rax,4),%rdi
add    $0x4,%rdi
mov    %ebx,%eax
not    %eax
add    %eax,%esi
call   1030 <binary_search_last_r@plt>
lea    (%rbx,%rax,1),%ebp
add    $0x1,%ebp
mov    %ebp,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @binary_search_last_r(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%10 = load i32, i32* %6
%11 = sdiv i32 %10, 2
store i32 %11, i32* %8
%12 = load i32, i32* %6
%13 = icmp sle i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %15
14: ; preds = %3
store i32 -1, i32* %4
br label %83
15: ; preds = %3
%16 = load i32*, i32** %5
%17 = load i32, i32* %8
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = load i32, i32* %7
%22 = icmp eq i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %44
23: ; preds = %15
%24 = load i32*, i32** %5
%25 = load i32, i32* %8
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 1
%29 = load i32, i32* %6
%30 = load i32, i32* %8
%31 = sub nsw i32 %29, %30
%32 = sub nsw i32 %31, 1
%33 = load i32, i32* %7
%34 = call i32 @binary_search_last_r(i32* %28, i32 %32, i32 %33)
store i32 %34, i32* %9
%35 = load i32, i32* %9
%36 = icmp ne i32 %35, -1
br i1 %36, label %37, label %42
37: ; preds = %23
%38 = load i32, i32* %9
%39 = add nsw i32 %38, 1
%40 = load i32, i32* %8
%41 = add nsw i32 %40, %39
store i32 %41, i32* %8
br label %42
42: ; preds = %37, %23
%43 = load i32, i32* %8
store i32 %43, i32* %4
br label %83
44: ; preds = %15
%45 = load i32, i32* %8
%46 = icmp ne i32 %45, 0
br i1 %46, label %48, label %47
47: ; preds = %44
store i32 -1, i32* %4
br label %83
48: ; preds = %44
%49 = load i32*, i32** %5
%50 = load i32, i32* %8
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = load i32, i32* %7
%55 = icmp slt i32 %53, %54
br i1 %55, label %56, label %76
56: ; preds = %48
%57 = load i32*, i32** %5
%58 = load i32, i32* %8
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %59
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 1
%62 = load i32, i32* %6
%63 = load i32, i32* %8
%64 = sub nsw i32 %62, %63
%65 = sub nsw i32 %64, 1
%66 = load i32, i32* %7
%67 = call i32 @binary_search_last_r(i32* %61, i32 %65, i32 %66)
store i32 %67, i32* %9
%68 = load i32, i32* %9
%69 = icmp ne i32 %68, -1
br i1 %69, label %70, label %75
70: ; preds = %56
%71 = load i32, i32* %8
%72 = add nsw i32 %71, 1
%73 = load i32, i32* %9
%74 = add nsw i32 %73, %72
store i32 %74, i32* %9
br label %75
75: ; preds = %70, %56
br label %81
76: ; preds = %48
%77 = load i32*, i32** %5
%78 = load i32, i32* %8
%79 = load i32, i32* %7
%80 = call i32 @binary_search_last_r(i32* %77, i32 %78, i32 %79)
store i32 %80, i32* %9
br label %81
81: ; preds = %76, %75
%82 = load i32, i32* %9
store i32 %82, i32* %4
br label %83
83: ; preds = %81, %47, %42, %14
%84 = load i32, i32* %4
ret i32 %84
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @binary_search_last_r(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
br label %4
4: ; preds = %25, %3
%5 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %6, %25 ]
%6 = sdiv i32 %5, 2
%7 = icmp slt i32 %5, 1
br i1 %7, label %13, label %8
8: ; preds = %4
%9 = sext i32 %6 to i64
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %9
%11 = load i32, i32* %10
%12 = icmp eq i32 %11, %2
br i1 %12, label %15, label %23
13: ; preds = %4, %23, %27, %34, %15
%14 = phi i32 [ %22, %15 ], [ %36, %34 ], [ -1, %27 ], [ -1, %23 ], [ -1, %4 ]
ret i32 %14
15: ; preds = %8
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %9
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 1
%18 = xor i32 %6, -1
%19 = add i32 %5, %18
%20 = tail call i32 @binary_search_last_r(i32* %17, i32 %19, i32 %2)
%21 = add nsw i32 %6, 1
%22 = add i32 %21, %20
br label %13
23: ; preds = %8
%24 = icmp ult i32 %5, 2
br i1 %24, label %13, label %25
25: ; preds = %23
%26 = icmp slt i32 %11, %2
br i1 %26, label %27, label %4
27: ; preds = %25
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %9
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 1
%30 = xor i32 %6, -1
%31 = add i32 %5, %30
%32 = tail call i32 @binary_search_last_r(i32* %29, i32 %31, i32 %2)
%33 = icmp eq i32 %32, -1
br i1 %33, label %13, label %34
34: ; preds = %27
%35 = add nsw i32 %6, 1
%36 = add nsw i32 %35, %32
br label %13
}