#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 *binarySearch(int *a, int q, int n) {
  if (n <= 1) {
    if ((*a) == q) {
      return a;
    } else {
      return NULL;
    }
  }
  int *pivot = a + (n / 2);
  if ((*pivot) == q) {
    return pivot;
  } else if (q > (*pivot)) {
    binarySearch(pivot, q, n / 2);
  } else {
    binarySearch(a, q, n / 2);
  }
  return NULL;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binarySearch>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x18(%rbp)
jg     1155 <binarySearch+0x45>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    1148 <binarySearch+0x38>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11eb <binarySearch+0xdb>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    11eb <binarySearch+0xdb>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jne    1198 <binarySearch+0x88>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11eb <binarySearch+0xdb>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jle    11c5 <binarySearch+0xb5>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edx
call   1030 <binarySearch@plt>
jmp    11de <binarySearch+0xce>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edx
call   1030 <binarySearch@plt>
jmp    11e3 <binarySearch+0xd3>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binarySearch>:
cmp    $0x2,%edx
jge    1109 <binarySearch+0x9>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1169 <binarySearch+0x69>
mov    %edx,%eax
shr    %eax
mov    (%rdi,%rax,4),%r8d
cmp    %esi,%r8d
jne    111e <binarySearch+0x1e>
cmp    %esi,%r8d
setne  %cl
jmp    1175 <binarySearch+0x75>
mov    %r8d,%r9d
mov    %edx,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %eax,%edx
cmp    %esi,%r9d
jl     114d <binarySearch+0x4d>
cmp    $0x4,%ecx
jb     1167 <binarySearch+0x67>
mov    %edx,%eax
shr    %eax
mov    (%rdi,%rax,4),%r9d
mov    %edx,%ecx
cmp    %esi,%r9d
jne    1130 <binarySearch+0x30>
jmp    1173 <binarySearch+0x73>
mov    %edx,%eax
lea    (%rdi,%rax,4),%rdi
cmp    $0x4,%ecx
jb     1167 <binarySearch+0x67>
mov    %edx,%eax
shr    %eax
mov    (%rdi,%rax,4),%r9d
cmp    %esi,%r9d
jne    1121 <binarySearch+0x21>
jmp    1116 <binarySearch+0x16>
mov    $0x1,%cl
xor    %edx,%edx
cmp    %esi,(%rdi)
cmove  %rdi,%rdx
jmp    117b <binarySearch+0x7b>
mov    $0x1,%cl
mov    %eax,%eax
lea    (%rdi,%rax,4),%rdx
xor    %eax,%eax
test   %cl,%cl
cmove  %rdx,%rax
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32* @binarySearch(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %2, 2
br i1 %4, label %22, label %5
5: ; preds = %3
%6 = lshr i32 %2, 1
%7 = zext i32 %6 to i64
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %7
%9 = load i32, i32* %8
%10 = icmp eq i32 %9, %1
br i1 %10, label %45, label %17
11: ; preds = %39
%12 = lshr i32 %36, 1
%13 = zext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = icmp eq i32 %15, %1
br i1 %16, label %45, label %17
17: ; preds = %5, %11
%18 = phi i32 [ %15, %11 ], [ %9, %5 ]
%19 = phi i32 [ %12, %11 ], [ %6, %5 ]
%20 = phi i32* [ %41, %11 ], [ %0, %5 ]
%21 = phi i32 [ %36, %11 ], [ %2, %5 ]
br label %34
22: ; preds = %39, %43, %3
%23 = phi i32* [ %0, %3 ], [ %20, %43 ], [ %41, %39 ]
%24 = phi i1 [ false, %3 ], [ true, %43 ], [ true, %39 ]
%25 = load i32, i32* %23
%26 = icmp eq i32 %25, %1
%27 = select i1 %26, i32* %23, i32* null
br label %55
28: ; preds = %43
%29 = lshr i32 %36, 1
%30 = zext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = icmp eq i32 %32, %1
br i1 %33, label %49, label %34
34: ; preds = %17, %28
%35 = phi i32 [ %18, %17 ], [ %32, %28 ]
%36 = phi i32 [ %19, %17 ], [ %29, %28 ]
%37 = phi i32 [ %21, %17 ], [ %36, %28 ]
%38 = icmp slt i32 %35, %1
br i1 %38, label %39, label %43
39: ; preds = %34
%40 = zext i32 %36 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %40
%42 = icmp ult i32 %37, 4
br i1 %42, label %22, label %11
43: ; preds = %34
%44 = icmp ult i32 %37, 4
br i1 %44, label %22, label %28
45: ; preds = %11, %5
%46 = phi i32* [ %0, %5 ], [ %41, %11 ]
%47 = phi i32 [ %6, %5 ], [ %12, %11 ]
%48 = xor i1 %10, true
br label %49
49: ; preds = %28, %45
%50 = phi i32* [ %46, %45 ], [ %20, %28 ]
%51 = phi i1 [ %48, %45 ], [ true, %28 ]
%52 = phi i32 [ %47, %45 ], [ %29, %28 ]
%53 = zext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %53
br label %55
55: ; preds = %49, %22
%56 = phi i1 [ %24, %22 ], [ %51, %49 ]
%57 = phi i32* [ %27, %22 ], [ %54, %49 ]
%58 = select i1 %56, i32* null, i32* %57
ret i32* %58
}