#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 */
scalar_t__ malloc(int);
int *search_range_v2(int *nums, int nums_size, int target, int *return_size) {
  int low, high, mid;
  int *range;
  range = (int *)malloc(sizeof(int) * 2);
  range[0] = range[1] = -1;
  *return_size = 2;
  if (nums_size < 1) {
    return range;
  }
  low = 0;
  high = nums_size - 1;
  while (low + 1 < high) {
    mid = low + (high - low) / 2;
    if (nums[mid] == target) {
      high = mid;
    } else if (nums[mid] < target) {
      low = mid;
    } else {
      high = mid;
    }
  }
  if (nums[low] == target) {
    range[0] = low;
  } else if (nums[high] == target) {
    range[0] = high;
  } else {
    return range;
  }
  low = 0;
  high = nums_size - 1;
  while (low + 1 < high) {
    mid = low + (high - low) / 2;
    if (nums[mid] == target) {
      low = mid;
    } else if (nums[mid] < target) {
      low = mid;
    } else {
      high = mid;
    }
  }
  if (nums[high] == target) {
    range[1] = high;
  } else {
    range[1] = low;
  }
  return range;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<search_range_v2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    $0x8,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
movl   $0xffffffff,0x4(%rax)
mov    -0x38(%rbp),%rax
movl   $0xffffffff,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movl   $0x2,(%rax)
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
jge    116a <search_range_v2+0x5a>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    130b <search_range_v2+0x1fb>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    11f5 <search_range_v2+0xe5>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    11c6 <search_range_v2+0xb6>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11f0 <search_range_v2+0xe0>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    11e5 <search_range_v2+0xd5>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11eb <search_range_v2+0xdb>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    11f0 <search_range_v2+0xe0>
jmp    117a <search_range_v2+0x6a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    1217 <search_range_v2+0x107>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
jmp    124b <search_range_v2+0x13b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    1239 <search_range_v2+0x129>
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
jmp    1246 <search_range_v2+0x136>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    130b <search_range_v2+0x1fb>
jmp    124b <search_range_v2+0x13b>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cmp    -0x28(%rbp),%eax
jge    12d6 <search_range_v2+0x1c6>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    12a7 <search_range_v2+0x197>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    12d1 <search_range_v2+0x1c1>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jge    12c6 <search_range_v2+0x1b6>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    12cc <search_range_v2+0x1bc>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    12d1 <search_range_v2+0x1c1>
jmp    125b <search_range_v2+0x14b>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jne    12f9 <search_range_v2+0x1e9>
mov    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
jmp    1303 <search_range_v2+0x1f3>
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<search_range_v2>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,%r15
mov    %edx,%r12d
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%rbx
mov    $0x8,%edi
call   1030 <malloc@plt>
movq   $0xffffffffffffffff,(%rax)
movl   $0x2,(%r15)
test   %r14d,%r14d
jle    11e2 <search_range_v2+0xd2>
lea    -0x1(%r14),%ecx
xor    %esi,%esi
mov    %ecx,%edx
cmp    $0x3,%r14d
jb     118d <search_range_v2+0x7d>
xor    %edi,%edi
mov    %ecx,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edx,%ebp
sub    %edi,%ebp
mov    %ebp,%esi
shr    $0x1f,%esi
add    %ebp,%esi
sar    %esi
add    %edi,%esi
movslq %esi,%rbp
cmp    %r12d,(%rbx,%rbp,4)
mov    %edi,%esi
cmovl  %ebp,%esi
cmovge %ebp,%edx
cmove  %edi,%esi
cmove  %ebp,%edx
lea    0x1(%rsi),%ebp
mov    %esi,%edi
cmp    %edx,%ebp
jl     1160 <search_range_v2+0x50>
movslq %esi,%rdi
cmp    %r12d,(%rbx,%rdi,4)
je     11a1 <search_range_v2+0x91>
movslq %edx,%rdi
mov    %edx,%esi
cmp    %r12d,(%rbx,%rdi,4)
jne    11e2 <search_range_v2+0xd2>
xor    %edx,%edx
mov    %esi,(%rax)
cmp    $0x3,%r14d
jb     11d5 <search_range_v2+0xc5>
xor    %edx,%edx
jmp    11b9 <search_range_v2+0xa9>
nop
mov    %esi,%edx
lea    0x1(%rdx),%esi
cmp    %ecx,%esi
jge    11d5 <search_range_v2+0xc5>
mov    %ecx,%edi
sub    %edx,%edi
mov    %edi,%esi
shr    $0x1f,%esi
add    %edi,%esi
sar    %esi
add    %edx,%esi
movslq %esi,%rdi
cmp    %r12d,(%rbx,%rdi,4)
jle    11b0 <search_range_v2+0xa0>
mov    %esi,%ecx
jmp    11b2 <search_range_v2+0xa2>
movslq %ecx,%rcx
cmp    %r12d,(%rbx,%rcx,4)
cmovne %edx,%ecx
mov    %ecx,0x4(%rax)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32* @search_range_v2(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
%14 = call i64 @malloc(i32 8)
%15 = inttoptr i64 %14 to i32*
store i32* %15, i32** %13
%16 = load i32*, i32** %13
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 1
store i32 -1, i32* %17
%18 = load i32*, i32** %13
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 0
store i32 -1, i32* %19
%20 = load i32*, i32** %9
store i32 2, i32* %20
%21 = load i32, i32* %7
%22 = icmp slt i32 %21, 1
br i1 %22, label %23, label %25
23: ; preds = %4
%24 = load i32*, i32** %13
store i32* %24, i32** %5
br label %146
25: ; preds = %4
store i32 0, i32* %10
%26 = load i32, i32* %7
%27 = sub nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %11
br label %28
28: ; preds = %62, %25
%29 = load i32, i32* %10
%30 = add nsw i32 %29, 1
%31 = load i32, i32* %11
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %63
33: ; preds = %28
%34 = load i32, i32* %10
%35 = load i32, i32* %11
%36 = load i32, i32* %10
%37 = sub nsw i32 %35, %36
%38 = sdiv i32 %37, 2
%39 = add nsw i32 %34, %38
store i32 %39, i32* %12
%40 = load i32*, i32** %6
%41 = load i32, i32* %12
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32, i32* %8
%46 = icmp eq i32 %44, %45
br i1 %46, label %47, label %49
47: ; preds = %33
%48 = load i32, i32* %12
store i32 %48, i32* %11
br label %62
49: ; preds = %33
%50 = load i32*, i32** %6
%51 = load i32, i32* %12
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = load i32, i32* %8
%56 = icmp slt i32 %54, %55
br i1 %56, label %57, label %59
57: ; preds = %49
%58 = load i32, i32* %12
store i32 %58, i32* %10
br label %61
59: ; preds = %49
%60 = load i32, i32* %12
store i32 %60, i32* %11
br label %61
61: ; preds = %59, %57
br label %62
62: ; preds = %61, %47
br label %28
63: ; preds = %28
%64 = load i32*, i32** %6
%65 = load i32, i32* %10
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 %66
%68 = load i32, i32* %67
%69 = load i32, i32* %8
%70 = icmp eq i32 %68, %69
br i1 %70, label %71, label %75
71: ; preds = %63
%72 = load i32, i32* %10
%73 = load i32*, i32** %13
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 0
store i32 %72, i32* %74
br label %90
75: ; preds = %63
%76 = load i32*, i32** %6
%77 = load i32, i32* %11
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 %78
%80 = load i32, i32* %79
%81 = load i32, i32* %8
%82 = icmp eq i32 %80, %81
br i1 %82, label %83, label %87
83: ; preds = %75
%84 = load i32, i32* %11
%85 = load i32*, i32** %13
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %85, i64 0
store i32 %84, i32* %86
br label %89
87: ; preds = %75
%88 = load i32*, i32** %13
store i32* %88, i32** %5
br label %146
89: ; preds = %83
br label %90
90: ; preds = %89, %71
store i32 0, i32* %10
%91 = load i32, i32* %7
%92 = sub nsw i32 %91, 1
store i32 %92, i32* %11
br label %93
93: ; preds = %127, %90
%94 = load i32, i32* %10
%95 = add nsw i32 %94, 1
%96 = load i32, i32* %11
%97 = icmp slt i32 %95, %96
br i1 %97, label %98, label %128
98: ; preds = %93
%99 = load i32, i32* %10
%100 = load i32, i32* %11
%101 = load i32, i32* %10
%102 = sub nsw i32 %100, %101
%103 = sdiv i32 %102, 2
%104 = add nsw i32 %99, %103
store i32 %104, i32* %12
%105 = load i32*, i32** %6
%106 = load i32, i32* %12
%107 = sext i32 %106 to i64
%108 = getelementptr inbounds i32, i32* %105, i64 %107
%109 = load i32, i32* %108
%110 = load i32, i32* %8
%111 = icmp eq i32 %109, %110
br i1 %111, label %112, label %114
112: ; preds = %98
%113 = load i32, i32* %12
store i32 %113, i32* %10
br label %127
114: ; preds = %98
%115 = load i32*, i32** %6
%116 = load i32, i32* %12
%117 = sext i32 %116 to i64
%118 = getelementptr inbounds i32, i32* %115, i64 %117
%119 = load i32, i32* %118
%120 = load i32, i32* %8
%121 = icmp slt i32 %119, %120
br i1 %121, label %122, label %124
122: ; preds = %114
%123 = load i32, i32* %12
store i32 %123, i32* %10
br label %126
124: ; preds = %114
%125 = load i32, i32* %12
store i32 %125, i32* %11
br label %126
126: ; preds = %124, %122
br label %127
127: ; preds = %126, %112
br label %93
128: ; preds = %93
%129 = load i32*, i32** %6
%130 = load i32, i32* %11
%131 = sext i32 %130 to i64
%132 = getelementptr inbounds i32, i32* %129, i64 %131
%133 = load i32, i32* %132
%134 = load i32, i32* %8
%135 = icmp eq i32 %133, %134
br i1 %135, label %136, label %140
136: ; preds = %128
%137 = load i32, i32* %11
%138 = load i32*, i32** %13
%139 = getelementptr inbounds i32, i32* %138, i64 1
store i32 %137, i32* %139
br label %144
140: ; preds = %128
%141 = load i32, i32* %10
%142 = load i32*, i32** %13
%143 = getelementptr inbounds i32, i32* %142, i64 1
store i32 %141, i32* %143
br label %144
144: ; preds = %140, %136
%145 = load i32*, i32** %13
store i32* %145, i32** %5
br label %146
146: ; preds = %144, %87, %23
%147 = load i32*, i32** %5
ret i32* %147
}

LLVM IR (-O2):
define i32* @search_range_v2(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32* nocapture writeonly %3) {
%5 = tail call i64 @malloc(i32 8)
%6 = inttoptr i64 %5 to i32*
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %6, i64 1
store i32 -1, i32* %7
store i32 -1, i32* %6
store i32 2, i32* %3
%8 = icmp slt i32 %1, 1
br i1 %8, label %65, label %9
9: ; preds = %4
%10 = add nsw i32 %1, -1
%11 = icmp ugt i32 %1, 2
br i1 %11, label %12, label %29
12: ; preds = %9, %12
%13 = phi i32 [ %26, %12 ], [ %10, %9 ]
%14 = phi i32 [ %25, %12 ], [ 0, %9 ]
%15 = sub nsw i32 %13, %14
%16 = sdiv i32 %15, 2
%17 = add nsw i32 %16, %14
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp eq i32 %20, %2
%22 = icmp slt i32 %20, %2
%23 = select i1 %22, i32 %17, i32 %14
%24 = select i1 %22, i32 %13, i32 %17
%25 = select i1 %21, i32 %14, i32 %23
%26 = select i1 %21, i32 %17, i32 %24
%27 = add nsw i32 %25, 1
%28 = icmp slt i32 %27, %26
br i1 %28, label %12, label %29
29: ; preds = %12, %9
%30 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %25, %12 ]
%31 = phi i32 [ %10, %9 ], [ %26, %12 ]
%32 = sext i32 %30 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = icmp eq i32 %34, %2
br i1 %35, label %41, label %36
36: ; preds = %29
%37 = sext i32 %31 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
%40 = icmp eq i32 %39, %2
br i1 %40, label %41, label %65
41: ; preds = %36, %29
%42 = phi i32 [ %30, %29 ], [ %31, %36 ]
store i32 %42, i32* %6
br i1 %11, label %43, label %57
43: ; preds = %41, %43
%44 = phi i32 [ %54, %43 ], [ %10, %41 ]
%45 = phi i32 [ %53, %43 ], [ 0, %41 ]
%46 = sub nsw i32 %44, %45
%47 = sdiv i32 %46, 2
%48 = add nsw i32 %47, %45
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = icmp sgt i32 %51, %2
%53 = select i1 %52, i32 %45, i32 %48
%54 = select i1 %52, i32 %48, i32 %44
%55 = add nsw i32 %53, 1
%56 = icmp slt i32 %55, %54
br i1 %56, label %43, label %57
57: ; preds = %43, %41
%58 = phi i32 [ 0, %41 ], [ %53, %43 ]
%59 = phi i32 [ %10, %41 ], [ %54, %43 ]
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = icmp eq i32 %62, %2
%64 = select i1 %63, i32 %59, i32 %58
store i32 %64, i32* %7
br label %65
65: ; preds = %36, %4, %57
ret i32* %6
}