#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 */
int expMod(long long, long, long);
long rand();
bool fermatTest(long int p, int k) {
  int i;
  if (p == 1)
    return false;
  for (i = 0; i < k; i++) {
    long long a = rand() % (p - 1) + 1;
    if (expMod(a, p - 1, p) != 1)
      return false;
  }
  return true;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fermatTest>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
cmpq   $0x1,-0x10(%rbp)
jne    1146 <fermatTest+0x26>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    11b9 <fermatTest+0x99>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11b2 <fermatTest+0x92>
mov    $0x0,%al
call   1040 <rand@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
cqto
idiv   %rcx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
sub    $0x1,%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
call   1030 <expMod@plt>
cmp    $0x1,%eax
je     119f <fermatTest+0x7f>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    11b9 <fermatTest+0x99>
jmp    11a4 <fermatTest+0x84>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    114d <fermatTest+0x2d>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fermatTest>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
xor    %r14d,%r14d
cmp    $0x1,%rdi
je     1194 <fermatTest+0x74>
mov    %esi,%ebp
mov    $0x1,%r14d
test   %esi,%esi
jle    1194 <fermatTest+0x74>
mov    %rdi,%r15
lea    -0x1(%rdi),%rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
xor    %eax,%eax
call   1040 <rand@plt>
mov    %rax,%rcx
or     %rbx,%rcx
shr    $0x20,%rcx
je     1170 <fermatTest+0x50>
cqto
idiv   %rbx
mov    %rdx,%rdi
jmp    1176 <fermatTest+0x56>
nopl   (%rax)
xor    %edx,%edx
div    %ebx
mov    %edx,%edi
add    $0x1,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r15,%rdx
call   1030 <expMod@plt>
cmp    $0x1,%eax
jne    1191 <fermatTest+0x71>
add    $0xffffffff,%ebp
jne    1150 <fermatTest+0x30>
jmp    1194 <fermatTest+0x74>
xor    %r14d,%r14d
mov    %r14d,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @fermatTest(i64 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i64
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i32 %1, i32* %5
%8 = load i64, i64* %4
%9 = icmp eq i64 %8, 1
br i1 %9, label %10, label %11
10: ; preds = %2
store i32 0, i32* %3
br label %34
11: ; preds = %2
store i32 0, i32* %6
br label %12
12: ; preds = %30, %11
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32, i32* %5
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %33
16: ; preds = %12
%17 = call i64 (...) @rand()
%18 = load i64, i64* %4
%19 = sub nsw i64 %18, 1
%20 = srem i64 %17, %19
%21 = add nsw i64 %20, 1
store i64 %21, i64* %7
%22 = load i64, i64* %7
%23 = load i64, i64* %4
%24 = sub nsw i64 %23, 1
%25 = load i64, i64* %4
%26 = call i32 @expMod(i64 %22, i64 %24, i64 %25)
%27 = icmp ne i32 %26, 1
br i1 %27, label %28, label %29
28: ; preds = %16
store i32 0, i32* %3
br label %34
29: ; preds = %16
br label %30
30: ; preds = %29
%31 = load i32, i32* %6
%32 = add nsw i32 %31, 1
store i32 %32, i32* %6
br label %12
33: ; preds = %12
store i32 1, i32* %3
br label %34
34: ; preds = %33, %28, %10
%35 = load i32, i32* %3
ret i32 %35
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @fermatTest(i64 %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i64 %0, 1
br i1 %3, label %18, label %4
4: ; preds = %2
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %5, label %6, label %18
6: ; preds = %4
%7 = add nsw i64 %0, -1
br label %10
8: ; preds = %10
%9 = icmp eq i32 %17, %1
br i1 %9, label %18, label %10
10: ; preds = %6, %8
%11 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %17, %8 ]
%12 = tail call i64 (...) @rand()
%13 = srem i64 %12, %7
%14 = add nsw i64 %13, 1
%15 = tail call i32 @expMod(i64 %14, i64 %7, i64 %0)
%16 = icmp eq i32 %15, 1
%17 = add nuw nsw i32 %11, 1
br i1 %16, label %8, label %18
18: ; preds = %10, %8, %4, %2
%19 = phi i32 [ 0, %2 ], [ 1, %4 ], [ 0, %10 ], [ 1, %8 ]
ret i32 %19
}