int BinarySearch(int *arr, int n, int x) {
  int low = 0, high = n - 1, mid = (low + high) / 2;
  while (low <= high) {
    if (arr[mid] <= x && arr[mid + 1] > x)
      return mid;
    else if (arr[mid] < x)
      low = mid + 1;
    else if (arr[mid] > x)
      high = mid - 1;
    mid = (low + high) / 2;
  }
  if (arr[high] <= x)
    return high;
  else if (arr[low] > x)
    return low;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<BinarySearch>:
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,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     11d2 <BinarySearch+0xd2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     1173 <BinarySearch+0x73>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    1173 <BinarySearch+0x73>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1215 <BinarySearch+0x115>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1195 <BinarySearch+0x95>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11b7 <BinarySearch+0xb7>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    11b2 <BinarySearch+0xb2>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11b7 <BinarySearch+0xb7>
jmp    11bc <BinarySearch+0xbc>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    112f <BinarySearch+0x2f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jg     11f1 <BinarySearch+0xf1>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1215 <BinarySearch+0x115>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    1210 <BinarySearch+0x110>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1215 <BinarySearch+0x115>
jmp    1215 <BinarySearch+0x115>
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<BinarySearch>:
lea    -0x1(%rsi),%eax
xor    %r10d,%r10d
test   %esi,%esi
jle    115f <BinarySearch+0x5f>
mov    %eax,%esi
mov    %eax,%r8d
jmp    113e <BinarySearch+0x3e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0xffffffff,%eax
cmp    %edx,%r9d
cmovle %r8d,%eax
cmovl  %esi,%r10d
cmovl  %r8d,%eax
lea    (%rax,%r10,1),%esi
mov    %eax,%r8d
cmp    %eax,%r10d
jg     115f <BinarySearch+0x5f>
mov    %esi,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %esi,%eax
sar    %eax
movslq %eax,%rsi
mov    (%rdi,%rsi,4),%r9d
add    $0x1,%esi
cmp    %edx,%r9d
jg     1120 <BinarySearch+0x20>
movslq %esi,%rcx
cmp    %edx,(%rdi,%rcx,4)
jle    1120 <BinarySearch+0x20>
ret
cltq
cmp    %edx,(%rdi,%rax,4)
cmovg  %r10d,%eax
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
%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* %9
%13 = load i32, i32* %8
%14 = load i32, i32* %9
%15 = add nsw i32 %13, %14
%16 = sdiv i32 %15, 2
store i32 %16, i32* %10
br label %17
17: ; preds = %64, %3
%18 = load i32, i32* %8
%19 = load i32, i32* %9
%20 = icmp sle i32 %18, %19
br i1 %20, label %21, label %69
21: ; preds = %17
%22 = load i32*, i32** %5
%23 = load i32, i32* %10
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = load i32, i32* %7
%28 = icmp sle i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %40
29: ; preds = %21
%30 = load i32*, i32** %5
%31 = load i32, i32* %10
%32 = add nsw i32 %31, 1
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = load i32, i32* %7
%37 = icmp sgt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %40
38: ; preds = %29
%39 = load i32, i32* %10
store i32 %39, i32* %4
br label %90
40: ; preds = %29, %21
%41 = load i32*, i32** %5
%42 = load i32, i32* %10
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %43
%45 = load i32, i32* %44
%46 = load i32, i32* %7
%47 = icmp slt i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %51
48: ; preds = %40
%49 = load i32, i32* %10
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %8
br label %63
51: ; preds = %40
%52 = load i32*, i32** %5
%53 = load i32, i32* %10
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = load i32, i32* %7
%58 = icmp sgt i32 %56, %57
br i1 %58, label %59, label %62
59: ; preds = %51
%60 = load i32, i32* %10
%61 = sub nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %9
br label %62
62: ; preds = %59, %51
br label %63
63: ; preds = %62, %48
br label %64
64: ; preds = %63
%65 = load i32, i32* %8
%66 = load i32, i32* %9
%67 = add nsw i32 %65, %66
%68 = sdiv i32 %67, 2
store i32 %68, i32* %10
br label %17
69: ; preds = %17
%70 = load i32*, i32** %5
%71 = load i32, i32* %9
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %72
%74 = load i32, i32* %73
%75 = load i32, i32* %7
%76 = icmp sle i32 %74, %75
br i1 %76, label %77, label %79
77: ; preds = %69
%78 = load i32, i32* %9
store i32 %78, i32* %4
br label %90
79: ; preds = %69
%80 = load i32*, i32** %5
%81 = load i32, i32* %8
%82 = sext i32 %81 to i64
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %80, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
%85 = load i32, i32* %7
%86 = icmp sgt i32 %84, %85
br i1 %86, label %87, label %89
87: ; preds = %79
%88 = load i32, i32* %8
store i32 %88, i32* %4
br label %90
89: ; preds = %79
br label %90
90: ; preds = %38, %77, %87, %89
%91 = load i32, i32* %4
ret i32 %91
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @BinarySearch(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %1, -1
%5 = icmp slt i32 %1, 1
br i1 %5, label %29, label %6
6: ; preds = %3, %21
%7 = phi i32 [ %27, %21 ], [ %4, %3 ]
%8 = phi i32 [ %26, %21 ], [ %4, %3 ]
%9 = phi i32 [ %25, %21 ], [ 0, %3 ]
%10 = sdiv i32 %7, 2
%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 = add nsw i32 %10, 1
br i1 %14, label %21, label %16
16: ; preds = %6
%17 = sext i32 %15 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = icmp sgt i32 %19, %2
br i1 %20, label %37, label %21
21: ; preds = %6, %16
%22 = icmp slt i32 %13, %2
%23 = add nsw i32 %10, -1
%24 = select i1 %14, i32 %23, i32 %8
%25 = select i1 %22, i32 %15, i32 %9
%26 = select i1 %22, i32 %8, i32 %24
%27 = add nsw i32 %26, %25
%28 = icmp sgt i32 %25, %26
br i1 %28, label %29, label %6
29: ; preds = %21, %3
%30 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %25, %21 ]
%31 = phi i32 [ %4, %3 ], [ %26, %21 ]
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp sgt i32 %34, %2
%36 = select i1 %35, i32 %30, i32 %31
br label %37
37: ; preds = %16, %29
%38 = phi i32 [ %36, %29 ], [ %10, %16 ]
ret i32 %38
}