int binaryLookup(int X, int N, int *a) {
  int begin = 0;
  int end = N;
  int mid;
  int i = -1;
  while (begin < end) {
    mid = (begin + end) / 2;
    if (X == a[mid]) {
      i = mid;
      break;
    } else {
      if (X < a[mid])
        end = mid;
      else
        begin = mid + 1;
    }
  }
  return i;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binaryLookup>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x20(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    1190 <binaryLookup+0x90>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    115e <binaryLookup+0x5e>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1190 <binaryLookup+0x90>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    117d <binaryLookup+0x7d>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1186 <binaryLookup+0x86>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    118b <binaryLookup+0x8b>
jmp    1122 <binaryLookup+0x22>
mov    -0x20(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binaryLookup>:
mov    $0xffffffff,%eax
test   %esi,%esi
jle    1141 <binaryLookup+0x41>
xor    %r8d,%r8d
jmp    111c <binaryLookup+0x1c>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%r10d
mov    %r10d,%r8d
cmp    %esi,%r8d
jge    1141 <binaryLookup+0x41>
lea    (%r8,%rsi,1),%r9d
mov    %r9d,%r10d
shr    $0x1f,%r10d
add    %r9d,%r10d
sar    %r10d
movslq %r10d,%rcx
mov    (%rdx,%rcx,4),%ecx
cmp    %edi,%ecx
je     1142 <binaryLookup+0x42>
jle    1110 <binaryLookup+0x10>
mov    %r10d,%esi
cmp    %esi,%r8d
jl     111c <binaryLookup+0x1c>
ret
mov    %r10d,%eax
ret

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

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