int modpow(long long a, long long b, int c) {
  int res = 1;
  while (b > 0) {
    if (b & 1) {
      res = (res * a) % c;
    }
    b = b >> 1;
    a = (a * a) % c;
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<modpow>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jle    1171 <modpow+0x71>
mov    -0x10(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
je     114a <modpow+0x4a>
movslq -0x18(%rbp),%rax
imul   -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
sar    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
imul   -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
jmp    1116 <modpow+0x16>
mov    -0x18(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<modpow>:
test   %rsi,%rsi
jle    118f <modpow+0x8f>
mov    %edx,%r8d
movslq %edx,%rcx
mov    $0x1,%r9d
jmp    1152 <modpow+0x52>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,%r9
imul   %rdi,%rdi
mov    %rdi,%rax
or     %rcx,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1180 <modpow+0x80>
mov    %rdi,%rax
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,%rdi
mov    %rsi,%rax
shr    %rax
cmp    $0x1,%rsi
mov    %rax,%rsi
jbe    118b <modpow+0x8b>
test   $0x1,%sil
je     1128 <modpow+0x28>
movslq %r9d,%rax
imul   %rdi,%rax
mov    %rax,%rdx
or     %rcx,%rdx
shr    $0x20,%rdx
jne    1120 <modpow+0x20>
xor    %edx,%edx
div    %r8d
mov    %edx,%r9d
jmp    1128 <modpow+0x28>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r8d
mov    %edx,%edi
jmp    1143 <modpow+0x43>
mov    %r9d,%eax
ret
mov    $0x1,%r9d
mov    %r9d,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @modpow(i64 %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i64 %0, i64* %4
store i64 %1, i64* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 1, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %24, %3
%9 = load i64, i64* %5
%10 = icmp sgt i64 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %33
11: ; preds = %8
%12 = load i64, i64* %5
%13 = and i64 %12, 1
%14 = icmp ne i64 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %24
15: ; preds = %11
%16 = load i32, i32* %7
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = load i64, i64* %4
%19 = mul nsw i64 %17, %18
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = srem i64 %19, %21
%23 = trunc i64 %22 to i32
store i32 %23, i32* %7
br label %24
24: ; preds = %15, %11
%25 = load i64, i64* %5
%26 = ashr i64 %25, 1
store i64 %26, i64* %5
%27 = load i64, i64* %4
%28 = load i64, i64* %4
%29 = mul nsw i64 %27, %28
%30 = load i32, i32* %6
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = srem i64 %29, %31
store i64 %32, i64* %4
br label %8
33: ; preds = %8
%34 = load i32, i32* %7
ret i32 %34
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @modpow(i64 %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i64 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %24
5: ; preds = %3
%6 = sext i32 %2 to i64
br label %7
7: ; preds = %5, %18
%8 = phi i32 [ 1, %5 ], [ %19, %18 ]
%9 = phi i64 [ %0, %5 ], [ %22, %18 ]
%10 = phi i64 [ %1, %5 ], [ %20, %18 ]
%11 = and i64 %10, 1
%12 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %12, label %18, label %13
13: ; preds = %7
%14 = sext i32 %8 to i64
%15 = mul nsw i64 %9, %14
%16 = srem i64 %15, %6
%17 = trunc i64 %16 to i32
br label %18
18: ; preds = %13, %7
%19 = phi i32 [ %17, %13 ], [ %8, %7 ]
%20 = lshr i64 %10, 1
%21 = mul nsw i64 %9, %9
%22 = srem i64 %21, %6
%23 = icmp ult i64 %10, 2
br i1 %23, label %24, label %7
24: ; preds = %18, %3
%25 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %19, %18 ]
ret i32 %25
}