int search(int arr[], int left, int right, int x) {
  int mid = (left + right) / 2;
  if (arr[mid] == x) {
    return mid;
  }
  if (left > right) {
    return -1;
  }
  if (arr[left] < arr[mid]) {
    if (x >= arr[left] && x < arr[mid]) {
      return search(arr, left, mid - 1, x);
    } else {
      return search(arr, mid + 1, right, x);
    }
  } else if (arr[mid] < arr[left]) {
    if (x > arr[mid] && x <= arr[right]) {
      return search(arr, mid + 1, right, x);
    } else {
      return search(arr, left, mid - 1, x);
    }
  } else if (arr[mid] == arr[left]) {
    if (arr[mid] != arr[right]) {
      return search(arr, mid + 1, right, x);
    } else {
      int result = search(arr, left, mid - 1, x);
      if (result == -1) {
        return search(arr, mid + 1, right, x);
      } else {
        return result;
      }
    }
  }
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<search>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jne    1155 <search+0x45>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1319 <search+0x209>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%eax
jle    116d <search+0x5d>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
jmp    1319 <search+0x209>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11eb <search+0xdb>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jl     11ce <search+0xbe>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    11ce <search+0xbe>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1319 <search+0x209>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1319 <search+0x209>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jge    1269 <search+0x159>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x20(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jle    124c <search+0x13c>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jg     124c <search+0x13c>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1319 <search+0x209>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1319 <search+0x209>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
jne    1308 <search+0x1f8>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
cmp    (%rcx,%rdx,4),%eax
je     12be <search+0x1ae>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1319 <search+0x209>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%esi
mov    -0x20(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <search@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
cmpl   $0xffffffff,-0x24(%rbp)
jne    12fd <search+0x1ed>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%esi
add    $0x1,%esi
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
call   1030 <search@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1319 <search+0x209>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1319 <search+0x209>
jmp    130d <search+0x1fd>
jmp    1312 <search+0x202>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<search>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%r15d
mov    %edx,%ebp
lea    (%rsi,%rbp,1),%ecx
mov    %ecx,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %ecx,%eax
sar    %eax
movslq %eax,%rcx
mov    (%rdi,%rcx,4),%ecx
cmp    %r15d,%ecx
jne    113e <search+0x2e>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %rdi,%r14
movslq %esi,%rdx
mov    %eax,%ebx
jmp    1172 <search+0x62>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,%ebp
add    $0xffffffff,%ebp
lea    (%rbx,%rsi,1),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,%ebx
shr    $0x1f,%ebx
add    %eax,%ebx
sar    %ebx
movslq %ebx,%rax
mov    (%r14,%rax,4),%ecx
mov    %ebx,%eax
cmp    %r15d,%ecx
je     1133 <search+0x23>
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    %ebp,%esi
jg     1133 <search+0x23>
mov    (%r14,%rdx,4),%edi
cmp    %ecx,%edi
jge    1190 <search+0x80>
cmp    %r15d,%edi
jg     11d0 <search+0xc0>
cmp    %r15d,%ecx
jg     1150 <search+0x40>
jmp    11d0 <search+0xc0>
nop
cmp    %edi,%ecx
jge    11a4 <search+0x94>
cmp    %r15d,%ecx
jge    1150 <search+0x40>
movslq %ebp,%rax
cmp    %r15d,(%r14,%rax,4)
jl     1150 <search+0x40>
jmp    11d0 <search+0xc0>
jne    1133 <search+0x23>
movslq %ebp,%rax
cmp    (%r14,%rax,4),%ecx
jne    11d0 <search+0xc0>
lea    -0x1(%rbx),%edx
mov    %r14,%rdi
mov    %r15d,%ecx
call   1030 <search@plt>
cmp    $0xffffffff,%eax
jne    1133 <search+0x23>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebx,%esi
add    $0x1,%esi
lea    (%rbx,%rbp,1),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %ecx,%eax
sar    %eax
movslq %eax,%rcx
mov    (%r14,%rcx,4),%ecx
cmp    %r15d,%ecx
jne    1141 <search+0x31>
jmp    1133 <search+0x23>

LLVM IR (-O0):
define i32 @search(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
store i32* %0, i32** %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%12 = load i32, i32* %7
%13 = load i32, i32* %8
%14 = add nsw i32 %12, %13
%15 = sdiv i32 %14, 2
store i32 %15, i32* %10
%16 = load i32*, i32** %6
%17 = load i32, i32* %10
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = load i32, i32* %9
%22 = icmp eq i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %25
23: ; preds = %4
%24 = load i32, i32* %10
store i32 %24, i32* %5
br label %166
25: ; preds = %4
%26 = load i32, i32* %7
%27 = load i32, i32* %8
%28 = icmp sgt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %30
29: ; preds = %25
store i32 -1, i32* %5
br label %166
30: ; preds = %25
%31 = load i32*, i32** %6
%32 = load i32, i32* %7
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = load i32*, i32** %6
%37 = load i32, i32* %10
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %36, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp slt i32 %35, %40
br i1 %41, label %42, label %72
42: ; preds = %30
%43 = load i32, i32* %9
%44 = load i32*, i32** %6
%45 = load i32, i32* %7
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = icmp sge i32 %43, %48
br i1 %49, label %50, label %65
50: ; preds = %42
%51 = load i32, i32* %9
%52 = load i32*, i32** %6
%53 = load i32, i32* %10
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %52, i64 %54
%56 = load i32, i32* %55
%57 = icmp slt i32 %51, %56
br i1 %57, label %58, label %65
58: ; preds = %50
%59 = load i32*, i32** %6
%60 = load i32, i32* %7
%61 = load i32, i32* %10
%62 = sub nsw i32 %61, 1
%63 = load i32, i32* %9
%64 = call i32 @search(i32* %59, i32 %60, i32 %62, i32 %63)
store i32 %64, i32* %5
br label %166
65: ; preds = %50, %42
%66 = load i32*, i32** %6
%67 = load i32, i32* %10
%68 = add nsw i32 %67, 1
%69 = load i32, i32* %8
%70 = load i32, i32* %9
%71 = call i32 @search(i32* %66, i32 %68, i32 %69, i32 %70)
store i32 %71, i32* %5
br label %166
72: ; preds = %30
%73 = load i32*, i32** %6
%74 = load i32, i32* %10
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %75
%77 = load i32, i32* %76
%78 = load i32*, i32** %6
%79 = load i32, i32* %7
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %80
%82 = load i32, i32* %81
%83 = icmp slt i32 %77, %82
br i1 %83, label %84, label %114
84: ; preds = %72
%85 = load i32, i32* %9
%86 = load i32*, i32** %6
%87 = load i32, i32* %10
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 %88
%90 = load i32, i32* %89
%91 = icmp sgt i32 %85, %90
br i1 %91, label %92, label %107
92: ; preds = %84
%93 = load i32, i32* %9
%94 = load i32*, i32** %6
%95 = load i32, i32* %8
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = getelementptr inbounds i32, i32* %94, i64 %96
%98 = load i32, i32* %97
%99 = icmp sle i32 %93, %98
br i1 %99, label %100, label %107
100: ; preds = %92
%101 = load i32*, i32** %6
%102 = load i32, i32* %10
%103 = add nsw i32 %102, 1
%104 = load i32, i32* %8
%105 = load i32, i32* %9
%106 = call i32 @search(i32* %101, i32 %103, i32 %104, i32 %105)
store i32 %106, i32* %5
br label %166
107: ; preds = %92, %84
%108 = load i32*, i32** %6
%109 = load i32, i32* %7
%110 = load i32, i32* %10
%111 = sub nsw i32 %110, 1
%112 = load i32, i32* %9
%113 = call i32 @search(i32* %108, i32 %109, i32 %111, i32 %112)
store i32 %113, i32* %5
br label %166
114: ; preds = %72
%115 = load i32*, i32** %6
%116 = load i32, i32* %10
%117 = sext i32 %116 to i64
%118 = getelementptr inbounds i32, i32* %115, i64 %117
%119 = load i32, i32* %118
%120 = load i32*, i32** %6
%121 = load i32, i32* %7
%122 = sext i32 %121 to i64
%123 = getelementptr inbounds i32, i32* %120, i64 %122
%124 = load i32, i32* %123
%125 = icmp eq i32 %119, %124
br i1 %125, label %126, label %163
126: ; preds = %114
%127 = load i32*, i32** %6
%128 = load i32, i32* %10
%129 = sext i32 %128 to i64
%130 = getelementptr inbounds i32, i32* %127, i64 %129
%131 = load i32, i32* %130
%132 = load i32*, i32** %6
%133 = load i32, i32* %8
%134 = sext i32 %133 to i64
%135 = getelementptr inbounds i32, i32* %132, i64 %134
%136 = load i32, i32* %135
%137 = icmp ne i32 %131, %136
br i1 %137, label %138, label %145
138: ; preds = %126
%139 = load i32*, i32** %6
%140 = load i32, i32* %10
%141 = add nsw i32 %140, 1
%142 = load i32, i32* %8
%143 = load i32, i32* %9
%144 = call i32 @search(i32* %139, i32 %141, i32 %142, i32 %143)
store i32 %144, i32* %5
br label %166
145: ; preds = %126
%146 = load i32*, i32** %6
%147 = load i32, i32* %7
%148 = load i32, i32* %10
%149 = sub nsw i32 %148, 1
%150 = load i32, i32* %9
%151 = call i32 @search(i32* %146, i32 %147, i32 %149, i32 %150)
store i32 %151, i32* %11
%152 = load i32, i32* %11
%153 = icmp eq i32 %152, -1
br i1 %153, label %154, label %161
154: ; preds = %145
%155 = load i32*, i32** %6
%156 = load i32, i32* %10
%157 = add nsw i32 %156, 1
%158 = load i32, i32* %8
%159 = load i32, i32* %9
%160 = call i32 @search(i32* %155, i32 %157, i32 %158, i32 %159)
store i32 %160, i32* %5
br label %166
161: ; preds = %145
%162 = load i32, i32* %11
store i32 %162, i32* %5
br label %166
163: ; preds = %114
br label %164
164: ; preds = %163
br label %165
165: ; preds = %164
store i32 -1, i32* %5
br label %166
166: ; preds = %165, %161, %154, %138, %107, %100, %65, %58, %29, %23
%167 = load i32, i32* %5
ret i32 %167
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @search(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = add nsw i32 %2, %1
%6 = sdiv i32 %5, 2
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %7
%9 = load i32, i32* %8
%10 = icmp eq i32 %9, %3
br i1 %10, label %66, label %11
11: ; preds = %4, %38
%12 = phi i32 [ %44, %38 ], [ %9, %4 ]
%13 = phi i32 [ %41, %38 ], [ %6, %4 ]
%14 = phi i32 [ %21, %38 ], [ %2, %4 ]
%15 = phi i32 [ %39, %38 ], [ %1, %4 ]
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %16
br label %18
18: ; preds = %11, %30
%19 = phi i32 [ %12, %11 ], [ %36, %30 ]
%20 = phi i32 [ %13, %11 ], [ %33, %30 ]
%21 = phi i32 [ %14, %11 ], [ %31, %30 ]
%22 = icmp sgt i32 %15, %21
br i1 %22, label %66, label %23
23: ; preds = %18
%24 = load i32, i32* %17
%25 = icmp slt i32 %24, %19
br i1 %25, label %26, label %46
26: ; preds = %23
%27 = icmp sle i32 %24, %3
%28 = icmp sgt i32 %19, %3
%29 = select i1 %27, i1 %28, i1 false
br i1 %29, label %30, label %38
30: ; preds = %48, %50, %26
%31 = add nsw i32 %20, -1
%32 = add nsw i32 %31, %15
%33 = sdiv i32 %32, 2
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %34
%36 = load i32, i32* %35
%37 = icmp eq i32 %36, %3
br i1 %37, label %66, label %18
38: ; preds = %50, %26, %62, %57
%39 = add nsw i32 %20, 1
%40 = add nsw i32 %21, %39
%41 = sdiv i32 %40, 2
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = icmp eq i32 %44, %3
br i1 %45, label %66, label %11
46: ; preds = %23
%47 = icmp slt i32 %19, %24
br i1 %47, label %48, label %55
48: ; preds = %46
%49 = icmp slt i32 %19, %3
br i1 %49, label %50, label %30
50: ; preds = %48
%51 = sext i32 %21 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = icmp slt i32 %53, %3
br i1 %54, label %30, label %38
55: ; preds = %46
%56 = icmp eq i32 %19, %24
br i1 %56, label %57, label %66
57: ; preds = %55
%58 = sext i32 %21 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
%61 = icmp eq i32 %19, %60
br i1 %61, label %62, label %38
62: ; preds = %57
%63 = add nsw i32 %20, -1
%64 = tail call i32 @search(i32* %0, i32 %15, i32 %63, i32 %3)
%65 = icmp eq i32 %64, -1
br i1 %65, label %38, label %66
66: ; preds = %55, %62, %38, %30, %18, %4
%67 = phi i32 [ %6, %4 ], [ %33, %30 ], [ -1, %18 ], [ %41, %38 ], [ -1, %55 ], [ %64, %62 ]
ret i32 %67
}