#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 */
typedef int uint32_t;
typedef int int32_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ assert(int);
int32_t binary_search(int32_t *a, uint32_t n, int32_t x) {
  uint32_t l, h, k;
  l = 0;
  h = n;
  if (h == 0)
    return -1;
  for (;;) {
    k = (l + h) / 2;
    assert(l <= k && k < h && h <= n);
    if (k == l)
      break;
    if (a[k] > x) {
      h = k;
    } else {
      l = k;
    }
  }
  if (a[k] == x) {
    return k;
  } else {
    return -1;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<binary_search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jne    1145 <binary_search+0x35>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    11f7 <binary_search+0xe7>
jmp    114a <binary_search+0x3a>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x24(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x25(%rbp)
jg     1189 <binary_search+0x79>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x25(%rbp)
jge    1189 <binary_search+0x79>
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
setle  %al
mov    %al,-0x25(%rbp)
mov    -0x25(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jne    11a7 <binary_search+0x97>
jmp    11d1 <binary_search+0xc1>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    11c6 <binary_search+0xb6>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11cc <binary_search+0xbc>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    114a <binary_search+0x3a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    11f0 <binary_search+0xe0>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11f7 <binary_search+0xe7>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<binary_search>:
test   %esi,%esi
je     1171 <binary_search+0x61>
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r14d
mov    %esi,%r12d
mov    %rdi,%r15
mov    %esi,%ebx
shr    $0x1f,%ebx
add    %esi,%ebx
sar    %ebx
cmp    $0xffffffff,%esi
setge  %al
cmp    %esi,%ebx
setl   %cl
and    %al,%cl
movzbl %cl,%edi
call   1030 <assert@plt>
lea    0x1(%r12),%eax
cmp    $0x3,%eax
jae    1177 <binary_search+0x67>
mov    %ebx,%r13d
movslq %r13d,%rax
cmp    %r14d,(%r15,%rax,4)
mov    $0xffffffff,%ecx
cmovne %ecx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    $0xffffffff,%eax
ret
xor    %r13d,%r13d
mov    %r12d,%ebp
jmp    11b3 <binary_search+0xa3>
nop
mov    %ebx,%r13d
lea    0x0(%rbp,%r13,1),%eax
mov    %eax,%ebx
shr    $0x1f,%ebx
add    %eax,%ebx
sar    %ebx
cmp    %ebx,%r13d
setle  %al
cmp    %ebp,%ebx
setl   %cl
and    %al,%cl
cmp    %r12d,%ebp
setle  %al
and    %cl,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
cmp    %r13d,%ebx
je     1153 <binary_search+0x43>
movslq %ebx,%rax
cmp    %r14d,(%r15,%rax,4)
jle    1180 <binary_search+0x70>
mov    %ebx,%ebp
jmp    1183 <binary_search+0x73>

LLVM IR (-O0):
define i32 @binary_search(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
store i32 %11, i32* %9
%12 = load i32, i32* %9
%13 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %15
14: ; preds = %3
store i32 -1, i32* %4
br label %64
15: ; preds = %3
br label %16
16: ; preds = %52, %15
%17 = load i32, i32* %8
%18 = load i32, i32* %9
%19 = add nsw i32 %17, %18
%20 = sdiv i32 %19, 2
store i32 %20, i32* %10
%21 = load i32, i32* %8
%22 = load i32, i32* %10
%23 = icmp sle i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %32
24: ; preds = %16
%25 = load i32, i32* %10
%26 = load i32, i32* %9
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %32
28: ; preds = %24
%29 = load i32, i32* %9
%30 = load i32, i32* %6
%31 = icmp sle i32 %29, %30
br label %32
32: ; preds = %28, %24, %16
%33 = phi i1 [ false, %24 ], [ false, %16 ], [ %31, %28 ]
%34 = zext i1 %33 to i32
%35 = call i32 @assert(i32 %34)
%36 = load i32, i32* %10
%37 = load i32, i32* %8
%38 = icmp eq i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %40
39: ; preds = %32
br label %53
40: ; preds = %32
%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 sgt i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %50
48: ; preds = %40
%49 = load i32, i32* %10
store i32 %49, i32* %9
br label %52
50: ; preds = %40
%51 = load i32, i32* %10
store i32 %51, i32* %8
br label %52
52: ; preds = %50, %48
br label %16
53: ; preds = %39
%54 = load i32*, i32** %5
%55 = load i32, i32* %10
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = load i32, i32* %7
%60 = icmp eq i32 %58, %59
br i1 %60, label %61, label %63
61: ; preds = %53
%62 = load i32, i32* %10
store i32 %62, i32* %4
br label %64
63: ; preds = %53
store i32 -1, i32* %4
br label %64
64: ; preds = %63, %61, %14
%65 = load i32, i32* %4
ret i32 %65
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @binary_search(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %4, label %41, label %5
5: ; preds = %3
%6 = sdiv i32 %1, 2
%7 = icmp sgt i32 %1, -2
%8 = icmp slt i32 %6, %1
%9 = and i1 %7, %8
%10 = zext i1 %9 to i32
%11 = tail call i32 @assert(i32 %10)
%12 = add i32 %1, 1
%13 = icmp ult i32 %12, 3
br i1 %13, label %34, label %14
14: ; preds = %5, %14
%15 = phi i32 [ %25, %14 ], [ %6, %5 ]
%16 = phi i32 [ %23, %14 ], [ %1, %5 ]
%17 = phi i32 [ %22, %14 ], [ 0, %5 ]
%18 = sext i32 %15 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp sgt i32 %20, %2
%22 = select i1 %21, i32 %17, i32 %15
%23 = select i1 %21, i32 %15, i32 %16
%24 = add nsw i32 %23, %22
%25 = sdiv i32 %24, 2
%26 = icmp sle i32 %22, %25
%27 = icmp slt i32 %25, %23
%28 = select i1 %26, i1 %27, i1 false
%29 = icmp sle i32 %23, %1
%30 = select i1 %28, i1 %29, i1 false
%31 = zext i1 %30 to i32
%32 = tail call i32 @assert(i32 %31)
%33 = icmp eq i32 %25, %22
br i1 %33, label %34, label %14
34: ; preds = %14, %5
%35 = phi i32 [ %6, %5 ], [ %22, %14 ]
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = icmp eq i32 %38, %2
%40 = select i1 %39, i32 %35, i32 -1
br label %41
41: ; preds = %34, %3
%42 = phi i32 [ -1, %3 ], [ %40, %34 ]
ret i32 %42
}