int interpolationSearch(int *A, int n, int key) {
  int p = 0, q, r = (n - 1);
  while (p < r) {
    q = p + (r - p) * ((key - *(A + p)) / (*(A + r) - *(A + p)));
    if (key == *(A + q)) {
      return q;
    } else if (key > *(A + q)) {
      p = q + 1;
    } else {
      r = q - 1;
    }
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<interpolationSearch>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11be <interpolationSearch+0xbe>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x1c(%rbp),%rsi
sub    (%rdx,%rsi,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x24(%rbp),%rsi
mov    (%rdx,%rsi,4),%esi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
movslq -0x1c(%rbp),%rdi
sub    (%rdx,%rdi,4),%esi
cltd
idiv   %esi
mov    %eax,%edx
mov    -0x28(%rbp),%eax
imul   %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1189 <interpolationSearch+0x89>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11c5 <interpolationSearch+0xc5>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    11ab <interpolationSearch+0xab>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11b4 <interpolationSearch+0xb4>
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11b9 <interpolationSearch+0xb9>
jmp    111e <interpolationSearch+0x1e>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<interpolationSearch>:
push   %rbx
mov    $0xffffffff,%r8d
cmp    $0x2,%esi
jl     1169 <interpolationSearch+0x69>
mov    %edx,%r9d
add    $0xffffffff,%esi
xor    %r10d,%r10d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %esi,%r11d
sub    %r10d,%r11d
movslq %r10d,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%edx
mov    %r9d,%eax
sub    %edx,%eax
movslq %esi,%rbx
mov    (%rdi,%rbx,4),%ebx
sub    %edx,%ebx
cltd
idiv   %ebx
imul   %r11d,%eax
add    %eax,%ecx
movslq %ecx,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%eax
cmp    %r9d,%eax
je     1166 <interpolationSearch+0x66>
lea    0x1(%rcx),%edx
add    $0xffffffff,%ecx
cmp    %r9d,%eax
cmovl  %edx,%r10d
cmovl  %esi,%ecx
mov    %ecx,%esi
cmp    %r10d,%ecx
jg     1120 <interpolationSearch+0x20>
jmp    1169 <interpolationSearch+0x69>
mov    %ecx,%r8d
mov    %r8d,%eax
pop    %rbx
ret

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

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