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


x86 assembly (clang, -O0):
<BinarySearch>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jl     11bf <BinarySearch+0xbf>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    117f <BinarySearch+0x7f>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11ba <BinarySearch+0xba>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    11a1 <BinarySearch+0xa1>
mov    -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11b5 <BinarySearch+0xb5>
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11c6 <BinarySearch+0xc6>
jmp    11ba <BinarySearch+0xba>
jmp    1137 <BinarySearch+0x37>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<BinarySearch>:
test   %esi,%esi
jle    1150 <BinarySearch+0x50>
add    $0xffffffff,%esi
xor    %r9d,%r9d
mov    $0x1,%r8d
jmp    112f <BinarySearch+0x2f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%r9d
add    $0x1,%r8d
cmp    %r9d,%esi
jl     1150 <BinarySearch+0x50>
lea    (%rsi,%r9,1),%r10d
mov    %r10d,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %r10d,%eax
sar    %eax
movslq %eax,%r10
cmp    %edx,(%rdi,%r10,4)
jl     1120 <BinarySearch+0x20>
jle    1156 <BinarySearch+0x56>
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,%esi
jmp    1126 <BinarySearch+0x26>
mov    $0xffffffff,%eax
ret
mov    %r8d,(%rcx)
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @BinarySearch(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32* %3, i32** %9
store i32 0, i32* %10
store i32 0, i32* %11
store i32 0, i32* %12
store i32 0, i32* %13
%14 = load i32, i32* %7
%15 = sub nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %12
br label %16
16: ; preds = %53, %4
%17 = load i32, i32* %12
%18 = load i32, i32* %11
%19 = icmp sge i32 %17, %18
br i1 %19, label %20, label %54
20: ; preds = %16
%21 = load i32, i32* %13
%22 = add nsw i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %13
%23 = load i32, i32* %12
%24 = load i32, i32* %11
%25 = add nsw i32 %23, %24
%26 = sdiv i32 %25, 2
store i32 %26, i32* %10
%27 = load i32*, i32** %6
%28 = load i32, i32* %10
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %29
%31 = load i32, i32* %30
%32 = load i32, i32* %8
%33 = icmp slt i32 %31, %32
br i1 %33, label %34, label %37
34: ; preds = %20
%35 = load i32, i32* %10
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %11
br label %53
37: ; preds = %20
%38 = load i32*, i32** %6
%39 = load i32, i32* %10
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = load i32, i32* %8
%44 = icmp sgt i32 %42, %43
br i1 %44, label %45, label %48
45: ; preds = %37
%46 = load i32, i32* %10
%47 = sub nsw i32 %46, 1
store i32 %47, i32* %12
br label %52
48: ; preds = %37
%49 = load i32, i32* %13
%50 = load i32*, i32** %9
store i32 %49, i32* %50
%51 = load i32, i32* %10
store i32 %51, i32* %5
br label %55
52: ; preds = %45
br label %53
53: ; preds = %52, %34
br label %16
54: ; preds = %16
store i32 -1, i32* %5
br label %55
55: ; preds = %54, %48
%56 = load i32, i32* %5
ret i32 %56
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @BinarySearch(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32* nocapture writeonly %3) {
%5 = icmp slt i32 %1, 1
br i1 %5, label %30, label %6
6: ; preds = %4
%7 = add nsw i32 %1, -1
br label %8
8: ; preds = %6, %26
%9 = phi i32 [ %12, %26 ], [ 0, %6 ]
%10 = phi i32 [ %28, %26 ], [ %7, %6 ]
%11 = phi i32 [ %27, %26 ], [ 0, %6 ]
%12 = add nuw nsw i32 %9, 1
%13 = add nsw i32 %10, %11
%14 = sdiv i32 %13, 2
%15 = sext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = load i32, i32* %16
%18 = icmp slt i32 %17, %2
br i1 %18, label %19, label %21
19: ; preds = %8
%20 = add nsw i32 %14, 1
br label %26
21: ; preds = %8
%22 = icmp sgt i32 %17, %2
br i1 %22, label %23, label %25
23: ; preds = %21
%24 = add nsw i32 %14, -1
br label %26
25: ; preds = %21
store i32 %12, i32* %3
br label %30
26: ; preds = %23, %19
%27 = phi i32 [ %20, %19 ], [ %11, %23 ]
%28 = phi i32 [ %10, %19 ], [ %24, %23 ]
%29 = icmp slt i32 %28, %27
br i1 %29, label %30, label %8
30: ; preds = %26, %4, %25
%31 = phi i32 [ %14, %25 ], [ -1, %4 ], [ -1, %26 ]
ret i32 %31
}