#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 /*<<< orphan*/ printf(char *, int);
int binary_search(int a[], int l, int r, int key) {
  printf("Searching for %d\n", key);
  int m = 0;
  while (l <= r) {
    m = l + (r - l) / 2;
    if (key == a[m])
      return m;
    if (key < a[m])
      r = m - 1;
    else
      l = m + 1;
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%esi
lea    0xed1(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     11b4 <binary_search+0xa4>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1184 <binary_search+0x74>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11bb <binary_search+0xab>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11a6 <binary_search+0x96>
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    11af <binary_search+0x9f>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    113b <binary_search+0x2b>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%r15d
mov    %edx,%ebp
mov    %esi,%ebx
mov    %rdi,%r14
lea    0xed8(%rip),%rdi
mov    %ecx,%esi
call   1030 <printf@plt>
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %ebx,%ebp
jge    1149 <binary_search+0x39>
jmp    1173 <binary_search+0x63>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%ebx
cmp    %ebx,%ebp
jl     1173 <binary_search+0x63>
mov    %ebp,%edx
sub    %ebx,%edx
mov    %edx,%ecx
shr    $0x1f,%ecx
add    %edx,%ecx
sar    %ecx
add    %ebx,%ecx
movslq %ecx,%rdx
mov    (%r14,%rdx,4),%edx
cmp    %r15d,%edx
je     1171 <binary_search+0x61>
jle    1140 <binary_search+0x30>
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,%ebp
cmp    %ebx,%ebp
jge    1149 <binary_search+0x39>
jmp    1173 <binary_search+0x63>
mov    %ecx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [18 x i8] c"Searching for %d\0A\00"
define i32 @binary_search(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%11 = load i32, i32* %9
%12 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([18 x i8], [18 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %11)
store i32 0, i32* %10
br label %13
13: ; preds = %47, %4
%14 = load i32, i32* %7
%15 = load i32, i32* %8
%16 = icmp sle i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %48
17: ; preds = %13
%18 = load i32, i32* %7
%19 = load i32, i32* %8
%20 = load i32, i32* %7
%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* %9
%25 = load i32*, i32** %6
%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 eq i32 %24, %29
br i1 %30, label %31, label %33
31: ; preds = %17
%32 = load i32, i32* %10
store i32 %32, i32* %5
br label %49
33: ; preds = %17
%34 = load i32, i32* %9
%35 = load i32*, i32** %6
%36 = load i32, i32* %10
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp slt i32 %34, %39
br i1 %40, label %41, label %44
41: ; preds = %33
%42 = load i32, i32* %10
%43 = sub nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %8
br label %47
44: ; preds = %33
%45 = load i32, i32* %10
%46 = add nsw i32 %45, 1
store i32 %46, i32* %7
br label %47
47: ; preds = %44, %41
br label %13
48: ; preds = %13
store i32 -1, i32* %5
br label %49
49: ; preds = %48, %31
%50 = load i32, i32* %5
ret i32 %50
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [18 x i8] c"Searching for %d\0A\00"
define i32 @binary_search(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([18 x i8], [18 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %3)
%6 = icmp slt i32 %2, %1
br i1 %6, label %24, label %7
7: ; preds = %4, %17
%8 = phi i32 [ %22, %17 ], [ %2, %4 ]
%9 = phi i32 [ %21, %17 ], [ %1, %4 ]
%10 = sub nsw i32 %8, %9
%11 = sdiv i32 %10, 2
%12 = add nsw i32 %11, %9
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = icmp eq i32 %15, %3
br i1 %16, label %24, label %17
17: ; preds = %7
%18 = icmp sgt i32 %15, %3
%19 = add nsw i32 %12, -1
%20 = add nsw i32 %12, 1
%21 = select i1 %18, i32 %9, i32 %20
%22 = select i1 %18, i32 %19, i32 %8
%23 = icmp slt i32 %22, %21
br i1 %23, label %24, label %7
24: ; preds = %7, %17, %4
%25 = phi i32 [ -1, %4 ], [ -1, %17 ], [ %12, %7 ]
ret i32 %25
}