int binarySearch_whileLoop(int array[], int key, int N) {
  int low = 0;
  int high = N - 1;
  while (low <= high) {
    int medium = (low + high) / 2;
    if (key == array[medium]) {
      return medium;
    } else if (key > array[medium]) {
      low = medium + 1;
    } else if (key < array[medium]) {
      high = medium - 1;
    }
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binarySearch_whileLoop>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     11a8 <binarySearch_whileLoop+0xa8>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    115a <binarySearch_whileLoop+0x5a>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11af <binarySearch_whileLoop+0xaf>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    117c <binarySearch_whileLoop+0x7c>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    119e <binarySearch_whileLoop+0x9e>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1199 <binarySearch_whileLoop+0x99>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    119e <binarySearch_whileLoop+0x9e>
jmp    11a3 <binarySearch_whileLoop+0xa3>
jmp    111e <binarySearch_whileLoop+0x1e>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binarySearch_whileLoop>:
mov    $0xffffffff,%eax
test   %edx,%edx
jle    114c <binarySearch_whileLoop+0x4c>
add    $0xffffffff,%edx
xor    %r8d,%r8d
nop
lea    (%rdx,%r8,1),%r9d
mov    %r9d,%r10d
shr    $0x1f,%r10d
add    %r9d,%r10d
sar    %r10d
movslq %r10d,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%r9d
cmp    %esi,%r9d
je     114d <binarySearch_whileLoop+0x4d>
lea    0x1(%r10),%ecx
add    $0xffffffff,%r10d
cmp    %esi,%r9d
cmovle %edx,%r10d
cmovl  %ecx,%r8d
cmovl  %edx,%r10d
mov    %r10d,%edx
cmp    %r10d,%r8d
jle    1110 <binarySearch_whileLoop+0x10>
ret
mov    %r10d,%eax
ret

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

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