#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 find(int *a, int size) {
  int start = 0;
  int end = size - 1;
  int mid;
  if ((a == NULL) || (size <= 1)) {
    return 0;
  }
  while (start <= end) {
    mid = (start + end) / 2;
    int predictedVal = a[0] + mid;
    if (mid > start) {
      if ((a[mid] != predictedVal) && (a[mid - 1] == predictedVal - 1)) {
        return predictedVal;
      }
    }
    if (mid < end) {
      if ((a[mid] == predictedVal) && (a[mid + 1] != predictedVal + 1)) {
        return predictedVal + 1;
      }
    }
    if (end < (start + 2)) {
      return 0;
    }
    if (a[mid] > predictedVal) {
      end = mid;
    } else {
      start = mid;
    }
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<find>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     1130 <find+0x30>
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jg     113c <find+0x3c>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1257 <find+0x157>
jmp    1141 <find+0x41>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jg     1250 <find+0x150>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    11b8 <find+0xb8>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
je     11b3 <find+0xb3>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    11b3 <find+0xb3>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1257 <find+0x157>
jmp    11b8 <find+0xb8>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    1209 <find+0x109>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jne    1204 <find+0x104>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
je     1204 <find+0x104>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1257 <find+0x157>
jmp    1209 <find+0x109>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1226 <find+0x126>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1257 <find+0x157>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jle    1245 <find+0x145>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    124b <find+0x14b>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1141 <find+0x41>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<find>:
xor    %eax,%eax
test   %rdi,%rdi
je     117a <find+0x7a>
cmp    $0x2,%esi
jl     117a <find+0x7a>
add    $0xffffffff,%esi
mov    (%rdi),%r8d
xor    %ecx,%ecx
jmp    1126 <find+0x26>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edx,%ecx
cmp    %esi,%edx
jg     117a <find+0x7a>
lea    (%rcx,%rsi,1),%eax
mov    %eax,%edx
shr    $0x1f,%edx
add    %eax,%edx
sar    %edx
lea    (%r8,%rdx,1),%r9d
movslq %edx,%r10
cmp    %ecx,%edx
jle    114e <find+0x4e>
cmp    %r9d,(%rdi,%r10,4)
je     114e <find+0x4e>
lea    -0x1(%r9),%eax
cmp    %eax,-0x4(%rdi,%r10,4)
je     117b <find+0x7b>
cmp    %esi,%edx
jge    1163 <find+0x63>
cmp    %r9d,(%rdi,%r10,4)
jne    1163 <find+0x63>
lea    0x1(%r9),%eax
cmp    %eax,0x4(%rdi,%r10,4)
jne    117a <find+0x7a>
lea    0x2(%rcx),%r11d
xor    %eax,%eax
cmp    %r11d,%esi
jl     117a <find+0x7a>
cmp    %r9d,(%rdi,%r10,4)
jle    1120 <find+0x20>
mov    %edx,%esi
mov    %ecx,%edx
jmp    1120 <find+0x20>
ret
mov    %r9d,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @find(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 0, i32* %6
%10 = load i32, i32* %5
%11 = sub nsw i32 %10, 1
store i32 %11, i32* %7
%12 = load i32*, i32** %4
%13 = icmp eq i32* %12, null
br i1 %13, label %17, label %14
14: ; preds = %2
%15 = load i32, i32* %5
%16 = icmp sle i32 %15, 1
br i1 %16, label %17, label %18
17: ; preds = %14, %2
store i32 0, i32* %3
br label %103
18: ; preds = %14
br label %19
19: ; preds = %101, %18
%20 = load i32, i32* %6
%21 = load i32, i32* %7
%22 = icmp sle i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %102
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* %6
%25 = load i32, i32* %7
%26 = add nsw i32 %24, %25
%27 = sdiv i32 %26, 2
store i32 %27, i32* %8
%28 = load i32*, i32** %4
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 0
%30 = load i32, i32* %29
%31 = load i32, i32* %8
%32 = add nsw i32 %30, %31
store i32 %32, i32* %9
%33 = load i32, i32* %8
%34 = load i32, i32* %6
%35 = icmp sgt i32 %33, %34
br i1 %35, label %36, label %57
36: ; preds = %23
%37 = load i32*, i32** %4
%38 = load i32, i32* %8
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %39
%41 = load i32, i32* %40
%42 = load i32, i32* %9
%43 = icmp ne i32 %41, %42
br i1 %43, label %44, label %56
44: ; preds = %36
%45 = load i32*, i32** %4
%46 = load i32, i32* %8
%47 = sub nsw i32 %46, 1
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = load i32, i32* %9
%52 = sub nsw i32 %51, 1
%53 = icmp eq i32 %50, %52
br i1 %53, label %54, label %56
54: ; preds = %44
%55 = load i32, i32* %9
store i32 %55, i32* %3
br label %103
56: ; preds = %44, %36
br label %57
57: ; preds = %56, %23
%58 = load i32, i32* %8
%59 = load i32, i32* %7
%60 = icmp slt i32 %58, %59
br i1 %60, label %61, label %83
61: ; preds = %57
%62 = load i32*, i32** %4
%63 = load i32, i32* %8
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = load i32, i32* %9
%68 = icmp eq i32 %66, %67
br i1 %68, label %69, label %82
69: ; preds = %61
%70 = load i32*, i32** %4
%71 = load i32, i32* %8
%72 = add nsw i32 %71, 1
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %73
%75 = load i32, i32* %74
%76 = load i32, i32* %9
%77 = add nsw i32 %76, 1
%78 = icmp ne i32 %75, %77
br i1 %78, label %79, label %82
79: ; preds = %69
%80 = load i32, i32* %9
%81 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %3
br label %103
82: ; preds = %69, %61
br label %83
83: ; preds = %82, %57
%84 = load i32, i32* %7
%85 = load i32, i32* %6
%86 = add nsw i32 %85, 2
%87 = icmp slt i32 %84, %86
br i1 %87, label %88, label %89
88: ; preds = %83
store i32 0, i32* %3
br label %103
89: ; preds = %83
%90 = load i32*, i32** %4
%91 = load i32, i32* %8
%92 = sext i32 %91 to i64
%93 = getelementptr inbounds i32, i32* %90, i64 %92
%94 = load i32, i32* %93
%95 = load i32, i32* %9
%96 = icmp sgt i32 %94, %95
br i1 %96, label %97, label %99
97: ; preds = %89
%98 = load i32, i32* %8
store i32 %98, i32* %7
br label %101
99: ; preds = %89
%100 = load i32, i32* %8
store i32 %100, i32* %6
br label %101
101: ; preds = %99, %97
br label %19
102: ; preds = %19
store i32 0, i32* %3
br label %103
103: ; preds = %102, %88, %79, %54, %17
%104 = load i32, i32* %3
ret i32 %104
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @find(i32* %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32* %0, null
%4 = icmp slt i32 %1, 2
%5 = or i1 %3, %4
br i1 %5, label %53, label %6
6: ; preds = %2
%7 = add nsw i32 %1, -1
%8 = load i32, i32* %0
br label %9
9: ; preds = %6, %45
%10 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %51, %45 ]
%11 = phi i32 [ %7, %6 ], [ %50, %45 ]
%12 = add nsw i32 %10, %11
%13 = sdiv i32 %12, 2
%14 = add nsw i32 %8, %13
%15 = icmp sgt i32 %13, %10
br i1 %15, label %16, label %28
16: ; preds = %9
%17 = sext i32 %13 to i64
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%19 = load i32, i32* %18
%20 = icmp eq i32 %19, %14
br i1 %20, label %28, label %21
21: ; preds = %16
%22 = add nsw i32 %13, -1
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = add nsw i32 %14, -1
%27 = icmp eq i32 %25, %26
br i1 %27, label %53, label %28
28: ; preds = %16, %21, %9
%29 = icmp slt i32 %13, %11
br i1 %29, label %30, label %42
30: ; preds = %28
%31 = sext i32 %13 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = icmp eq i32 %33, %14
br i1 %34, label %35, label %42
35: ; preds = %30
%36 = add nsw i32 %13, 1
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = add nsw i32 %14, 1
%41 = icmp eq i32 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %53
42: ; preds = %30, %35, %28
%43 = add nsw i32 %10, 2
%44 = icmp slt i32 %11, %43
br i1 %44, label %53, label %45
45: ; preds = %42
%46 = sext i32 %13 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = icmp sgt i32 %48, %14
%50 = select i1 %49, i32 %13, i32 %11
%51 = select i1 %49, i32 %10, i32 %13
%52 = icmp sgt i32 %51, %50
br i1 %52, label %53, label %9
53: ; preds = %45, %21, %35, %42, %2
%54 = phi i32 [ 0, %2 ], [ 0, %45 ], [ %14, %21 ], [ %40, %35 ], [ 0, %42 ]
ret i32 %54
}