#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 iterative_search(size_t, size_t *, int, int);
int binary_search(size_t val, size_t *a, int min, int max) {
  while (max - min >= 32) {
    int mid = (max + min) / 2;
    size_t cmp = a[mid];
    if (cmp == val)
      return mid;
    if (cmp > val)
      max = mid;
    else
      min = mid;
  }
  return iterative_search(val, a, min, max);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    %ecx,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    $0x20,%eax
jl     1193 <binary_search+0x83>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jne    116f <binary_search+0x5f>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a9 <binary_search+0x99>
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jbe    1188 <binary_search+0x78>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    118e <binary_search+0x7e>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1126 <binary_search+0x16>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
call   1030 <iterative_search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search>:
jmp    1125 <binary_search+0x15>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %r8d,%ecx
je     1150 <binary_search+0x40>
mov    %ecx,%eax
sub    %edx,%eax
cmp    $0x20,%eax
jl     1151 <binary_search+0x41>
lea    (%rdx,%rcx,1),%r8d
mov    %r8d,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %r8d,%eax
sar    %eax
movslq %eax,%r9
mov    %eax,%r8d
cmp    %rdi,(%rsi,%r9,8)
ja     1120 <binary_search+0x10>
mov    %ecx,%r8d
mov    %eax,%edx
jmp    1120 <binary_search+0x10>
ret
jmp    1030 <iterative_search@plt>

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @binary_search(i64 %0, i64* %1, i32 %2, i32 %3) {
br label %5
5: ; preds = %10, %4
%6 = phi i32 [ %3, %4 ], [ %18, %10 ]
%7 = phi i32 [ %2, %4 ], [ %19, %10 ]
%8 = sub nsw i32 %6, %7
%9 = icmp sgt i32 %8, 31
br i1 %9, label %10, label %20
10: ; preds = %5
%11 = add nsw i32 %7, %6
%12 = sdiv i32 %11, 2
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %13
%15 = load i64, i64* %14
%16 = icmp eq i64 %15, %0
%17 = icmp ugt i64 %15, %0
%18 = select i1 %17, i32 %12, i32 %6
%19 = select i1 %17, i32 %7, i32 %12
br i1 %16, label %22, label %5
20: ; preds = %5
%21 = tail call i32 @iterative_search(i64 %0, i64* %1, i32 %7, i32 %6)
br label %22
22: ; preds = %10, %20
%23 = phi i32 [ %21, %20 ], [ %12, %10 ]
ret i32 %23
}