int key_binary_search(int *arr, int len, int target) {
  int low = -1;
  int high = len;
  while (low + 1 < high) {
    int mid = low + (high - low) / 2;
    if (target < arr[mid]) {
      high = mid;
    } else {
      low = mid;
    }
  }
  if (low < 0 || arr[low] != target) {
    return -low - 2;
  } else {
    return low;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<key_binary_search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1172 <key_binary_search+0x72>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x24(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1167 <key_binary_search+0x67>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    116d <key_binary_search+0x6d>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111b <key_binary_search+0x1b>
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jl     1190 <key_binary_search+0x90>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
je     11a0 <key_binary_search+0xa0>
xor    %eax,%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a6 <key_binary_search+0xa6>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<key_binary_search>:
mov    $0xffffffff,%eax
test   %esi,%esi
jg     111a <key_binary_search+0x1a>
jmp    1148 <key_binary_search+0x48>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r9d,%eax
lea    0x1(%rax),%ecx
cmp    %esi,%ecx
jge    113d <key_binary_search+0x3d>
mov    %esi,%r8d
sub    %eax,%r8d
mov    %r8d,%r9d
shr    $0x1f,%r9d
add    %r8d,%r9d
sar    %r9d
add    %eax,%r9d
movslq %r9d,%rcx
cmp    %edx,(%rdi,%rcx,4)
jle    1110 <key_binary_search+0x10>
mov    %r9d,%esi
jmp    1113 <key_binary_search+0x13>
test   %eax,%eax
js     1148 <key_binary_search+0x48>
mov    %eax,%ecx
cmp    %edx,(%rdi,%rcx,4)
je     1151 <key_binary_search+0x51>
mov    $0xfffffffe,%ecx
sub    %eax,%ecx
mov    %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @key_binary_search(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 -1, i32* %8
%11 = load i32, i32* %6
store i32 %11, i32* %9
br label %12
12: ; preds = %35, %3
%13 = load i32, i32* %8
%14 = add nsw i32 %13, 1
%15 = load i32, i32* %9
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %36
17: ; preds = %12
%18 = load i32, i32* %8
%19 = load i32, i32* %9
%20 = load i32, i32* %8
%21 = sub nsw i32 %19, %20
%22 = sdiv i32 %21, 2
%23 = add nsw i32 %18, %22
store i32 %23, i32* %10
%24 = load i32, i32* %7
%25 = load i32*, i32** %5
%26 = load i32, i32* %10
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %25, i64 %27
%29 = load i32, i32* %28
%30 = icmp slt i32 %24, %29
br i1 %30, label %31, label %33
31: ; preds = %17
%32 = load i32, i32* %10
store i32 %32, i32* %9
br label %35
33: ; preds = %17
%34 = load i32, i32* %10
store i32 %34, i32* %8
br label %35
35: ; preds = %33, %31
br label %12
36: ; preds = %12
%37 = load i32, i32* %8
%38 = icmp slt i32 %37, 0
br i1 %38, label %47, label %39
39: ; preds = %36
%40 = load i32*, i32** %5
%41 = load i32, i32* %8
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32, i32* %7
%46 = icmp ne i32 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %51
47: ; preds = %39, %36
%48 = load i32, i32* %8
%49 = sub nsw i32 0, %48
%50 = sub nsw i32 %49, 2
store i32 %50, i32* %4
br label %53
51: ; preds = %39
%52 = load i32, i32* %8
store i32 %52, i32* %4
br label %53
53: ; preds = %51, %47
%54 = load i32, i32* %4
ret i32 %54
}

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