#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 */
int interpolation_search(int *array, size_t len, int x) {
  int index = -1;
  int low, high, pivot;
  low = 0;
  high = len - 1;
  while (low <= high) {
    pivot = low + (high - low) / (array[high] - array[low]) * (x - array[low]);
    if (array[pivot] == x) {
      index = pivot;
      break;
    } else if (array[pivot] < x) {
      low = pivot + 1;
    } else {
      high = pivot - 1;
    }
  }
  return index;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<interpolation_search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     11c8 <interpolation_search+0xc8>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rdx
movslq -0x1c(%rbp),%rsi
sub    (%rdx,%rsi,4),%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rsi
movslq -0x1c(%rbp),%rdi
sub    (%rsi,%rdi,4),%edx
imul   %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    1193 <interpolation_search+0x93>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11c8 <interpolation_search+0xc8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11b5 <interpolation_search+0xb5>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11be <interpolation_search+0xbe>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11c3 <interpolation_search+0xc3>
jmp    1128 <interpolation_search+0x28>
mov    -0x18(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<interpolation_search>:
push   %rbx
add    $0xffffffff,%esi
mov    $0xffffffff,%r8d
js     116a <interpolation_search+0x6a>
mov    %edx,%r9d
xor    %r10d,%r10d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %esi,%eax
sub    %r10d,%eax
movslq %esi,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%r11d
movslq %r10d,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%ebx
sub    %ebx,%r11d
cltd
idiv   %r11d
mov    %r9d,%edx
sub    %ebx,%edx
imul   %eax,%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%eax
cmp    %r9d,%eax
je     1167 <interpolation_search+0x67>
lea    0x1(%rcx),%edx
add    $0xffffffff,%ecx
cmp    %r9d,%eax
cmovl  %edx,%r10d
cmovl  %esi,%ecx
mov    %ecx,%esi
cmp    %r10d,%ecx
jge    1120 <interpolation_search+0x20>
jmp    116a <interpolation_search+0x6a>
mov    %ecx,%r8d
mov    %r8d,%eax
pop    %rbx
ret

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

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