#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 */
long phi_n(long, long);
long calcul_d(long p, long q, long e) {
  long phi = phi_n(p, q);
  int i = 0;
  long r[10000];
  long quo[10000];
  long v[10000];
  v[0] = 0;
  v[1] = 1;
  int boolean = 1;
  while (boolean) {
    quo[i + 1] = phi / e;
    r[i + 1] = e;
    r[i + 2] = phi % e;
    phi = r[i + 1];
    e = r[i + 2];
    r[i] = quo[i + 1] * r[i + 1] + r[i + 2];
    if (r[i + 2] == 0) {
      boolean = 0;
    } else {
      i++;
    }
  }
  int j;
  for (j = 2; j <= i + 1; ++j) {
    v[j] = v[j - 2] - quo[j - 1] * v[j - 1];
  }
  int d;
  if (v[j - 1] < 0) {
    d = phi_n(p, q) + v[j - 1] % phi_n(p, q);
  } else {
    d = v[j - 1] % phi_n(p, q);
  }
  return d;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calcul_d>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x3a9e0,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <phi_n@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
movq   $0x0,-0x3a9b0(%rbp)
movq   $0x1,-0x3a9a8(%rbp)
movl   $0x1,-0x3a9b4(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x3a9b4(%rbp)
je     1250 <calcul_d+0x140>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x18(%rbp)
mov    %rax,%rcx
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
mov    %rcx,-0x27130(%rbp,%rax,8)
ff
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
mov    %rcx,-0x138b0(%rbp,%rax,8)
ff
mov    -0x20(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x18(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
cltq
mov    %rdx,-0x138b0(%rbp,%rax,8)
ff
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
mov    -0x138b0(%rbp,%rax,8),%rax
ff
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
cltq
mov    -0x138b0(%rbp,%rax,8),%rax
ff
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
mov    -0x27130(%rbp,%rax,8),%rcx
ff
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
imul   -0x138b0(%rbp,%rax,8),%rcx
fe ff
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
cltq
add    -0x138b0(%rbp,%rax,8),%rcx
ff
movslq -0x24(%rbp),%rax
mov    %rcx,-0x138b0(%rbp,%rax,8)
ff
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
cltq
cmpq   $0x0,-0x138b0(%rbp,%rax,8)
jne    1242 <calcul_d+0x132>
movl   $0x0,-0x3a9b4(%rbp)
jmp    124b <calcul_d+0x13b>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    115f <calcul_d+0x4f>
movl   $0x2,-0x3a9b8(%rbp)
mov    -0x3a9b8(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     12cf <calcul_d+0x1bf>
mov    -0x3a9b8(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
cltq
mov    -0x3a9b0(%rbp,%rax,8),%rcx
ff
mov    -0x3a9b8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
mov    -0x27130(%rbp,%rax,8),%rax
ff
mov    -0x3a9b8(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
imul   -0x3a9b0(%rbp,%rdx,8),%rax
fc ff
sub    %rax,%rcx
movslq -0x3a9b8(%rbp),%rax
mov    %rcx,-0x3a9b0(%rbp,%rax,8)
ff
mov    -0x3a9b8(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3a9b8(%rbp)
jmp    125a <calcul_d+0x14a>
mov    -0x3a9b8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
cmpq   $0x0,-0x3a9b0(%rbp,%rax,8)
jge    1348 <calcul_d+0x238>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <phi_n@plt>
mov    %rax,-0x3a9c8(%rbp)
mov    -0x3a9b8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
mov    -0x3a9b0(%rbp,%rax,8),%rax
ff
mov    %rax,-0x3a9d0(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <phi_n@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x3a9d0(%rbp),%rax
cqto
idiv   %rcx
mov    -0x3a9c8(%rbp),%rax
add    %rdx,%rax
mov    %eax,-0x3a9bc(%rbp)
jmp    1386 <calcul_d+0x276>
mov    -0x3a9b8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
cltq
mov    -0x3a9b0(%rbp,%rax,8),%rax
ff
mov    %rax,-0x3a9d8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1030 <phi_n@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x3a9d8(%rbp),%rax
cqto
idiv   %rcx
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0x3a9bc(%rbp)
movslq -0x3a9bc(%rbp),%rax
add    $0x3a9e0,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calcul_d>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x27108,%rsp
mov    %rdx,%rbx
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r15
call   1030 <phi_n@plt>
movaps 0xecd(%rip),%xmm0
movaps %xmm0,(%rsp)
mov    %rax,%rcx
or     %rbx,%rcx
shr    $0x20,%rcx
je     114a <calcul_d+0x3a>
cqto
idiv   %rbx
jmp    114e <calcul_d+0x3e>
xor    %edx,%edx
div    %ebx
lea    0x13888(%rsp),%rdi
mov    $0x1,%ecx
jmp    1176 <calcul_d+0x66>
nopl   (%rax)
mov    %rbx,%rax
cqto
idiv   %rsi
lea    (%rsp,%rcx,8),%rdi
add    $0x13880,%rdi
mov    %rsi,%rbx
test   %rdx,%rdx
je     1198 <calcul_d+0x88>
mov    %rdx,%rsi
mov    %rax,(%rdi)
add    $0x1,%ecx
mov    %rbx,%rax
or     %rdx,%rax
shr    $0x20,%rax
jne    1160 <calcul_d+0x50>
mov    %ebx,%eax
xor    %edx,%edx
div    %esi
jmp    1168 <calcul_d+0x58>
mov    %rax,(%rdi)
mov    $0x1,%ebx
cmp    $0x2,%ecx
jl     1237 <calcul_d+0x127>
lea    0x1(%rcx),%r8d
cmp    $0x3,%r8d
jne    11c7 <calcul_d+0xb7>
mov    $0x2,%edi
mov    $0x1,%edx
xor    %esi,%esi
test   $0x1,%r8b
jne    121b <calcul_d+0x10b>
jmp    122b <calcul_d+0x11b>
lea    -0x2(%r8),%rbx
and    $0xfffffffffffffffe,%rbx
mov    $0x1,%edx
xor    %esi,%esi
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x13888(%rsp,%rdi,8),%rax
imul   %rdx,%rax
sub    %rax,%rsi
mov    %rsi,0x10(%rsp,%rdi,8)
mov    0x13890(%rsp,%rdi,8),%rax
imul   %rsi,%rax
sub    %rax,%rdx
mov    %rdx,0x18(%rsp,%rdi,8)
add    $0x2,%rdi
cmp    %rdi,%rbx
jne    11e0 <calcul_d+0xd0>
add    $0x2,%rdi
test   $0x1,%r8b
je     122b <calcul_d+0x11b>
imul   0x13878(%rsp,%rdi,8),%rdx
sub    %rdx,%rsi
mov    %rsi,(%rsp,%rdi,8)
movslq %ecx,%rax
mov    (%rsp,%rax,8),%rbx
test   %rbx,%rbx
js     1260 <calcul_d+0x150>
mov    %r15,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1030 <phi_n@plt>
mov    %rax,%rcx
or     %rbx,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1258 <calcul_d+0x148>
mov    %rbx,%rax
cqto
idiv   %rcx
jmp    1298 <calcul_d+0x188>
mov    %ebx,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
jmp    1298 <calcul_d+0x188>
mov    %r15,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1030 <phi_n@plt>
mov    %rax,%r12
mov    %r15,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1030 <phi_n@plt>
mov    %rax,%rcx
or     %rbx,%rax
shr    $0x20,%rax
je     128f <calcul_d+0x17f>
mov    %rbx,%rax
cqto
idiv   %rcx
jmp    1295 <calcul_d+0x185>
mov    %ebx,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
add    %r12,%rdx
movslq %edx,%rax
add    $0x27108,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @calcul_d(i64 %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
%9 = alloca [10000 x i64]
%10 = alloca [10000 x i64]
%11 = alloca [10000 x i64]
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i64 %0, i64* %4
store i64 %1, i64* %5
store i64 %2, i64* %6
%15 = load i64, i64* %4
%16 = load i64, i64* %5
%17 = call i64 @phi_n(i64 %15, i64 %16)
store i64 %17, i64* %7
store i32 0, i32* %8
%18 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %11, i64 0, i64 0
store i64 0, i64* %18
%19 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %11, i64 0, i64 1
store i64 1, i64* %19
store i32 1, i32* %12
br label %20
20: ; preds = %83, %3
%21 = load i32, i32* %12
%22 = icmp ne i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %84
23: ; preds = %20
%24 = load i64, i64* %7
%25 = load i64, i64* %6
%26 = sdiv i64 %24, %25
%27 = load i32, i32* %8
%28 = add nsw i32 %27, 1
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %10, i64 0, i64 %29
store i64 %26, i64* %30
%31 = load i64, i64* %6
%32 = load i32, i32* %8
%33 = add nsw i32 %32, 1
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %9, i64 0, i64 %34
store i64 %31, i64* %35
%36 = load i64, i64* %7
%37 = load i64, i64* %6
%38 = srem i64 %36, %37
%39 = load i32, i32* %8
%40 = add nsw i32 %39, 2
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %9, i64 0, i64 %41
store i64 %38, i64* %42
%43 = load i32, i32* %8
%44 = add nsw i32 %43, 1
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %9, i64 0, i64 %45
%47 = load i64, i64* %46
store i64 %47, i64* %7
%48 = load i32, i32* %8
%49 = add nsw i32 %48, 2
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %9, i64 0, i64 %50
%52 = load i64, i64* %51
store i64 %52, i64* %6
%53 = load i32, i32* %8
%54 = add nsw i32 %53, 1
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %10, i64 0, i64 %55
%57 = load i64, i64* %56
%58 = load i32, i32* %8
%59 = add nsw i32 %58, 1
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %9, i64 0, i64 %60
%62 = load i64, i64* %61
%63 = mul nsw i64 %57, %62
%64 = load i32, i32* %8
%65 = add nsw i32 %64, 2
%66 = sext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %9, i64 0, i64 %66
%68 = load i64, i64* %67
%69 = add nsw i64 %63, %68
%70 = load i32, i32* %8
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %9, i64 0, i64 %71
store i64 %69, i64* %72
%73 = load i32, i32* %8
%74 = add nsw i32 %73, 2
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %9, i64 0, i64 %75
%77 = load i64, i64* %76
%78 = icmp eq i64 %77, 0
br i1 %78, label %79, label %80
79: ; preds = %23
store i32 0, i32* %12
br label %83
80: ; preds = %23
%81 = load i32, i32* %8
%82 = add nsw i32 %81, 1
store i32 %82, i32* %8
br label %83
83: ; preds = %80, %79
br label %20
84: ; preds = %20
store i32 2, i32* %13
br label %85
85: ; preds = %111, %84
%86 = load i32, i32* %13
%87 = load i32, i32* %8
%88 = add nsw i32 %87, 1
%89 = icmp sle i32 %86, %88
br i1 %89, label %90, label %114
90: ; preds = %85
%91 = load i32, i32* %13
%92 = sub nsw i32 %91, 2
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %11, i64 0, i64 %93
%95 = load i64, i64* %94
%96 = load i32, i32* %13
%97 = sub nsw i32 %96, 1
%98 = sext i32 %97 to i64
%99 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %10, i64 0, i64 %98
%100 = load i64, i64* %99
%101 = load i32, i32* %13
%102 = sub nsw i32 %101, 1
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %11, i64 0, i64 %103
%105 = load i64, i64* %104
%106 = mul nsw i64 %100, %105
%107 = sub nsw i64 %95, %106
%108 = load i32, i32* %13
%109 = sext i32 %108 to i64
%110 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %11, i64 0, i64 %109
store i64 %107, i64* %110
br label %111
111: ; preds = %90
%112 = load i32, i32* %13
%113 = add nsw i32 %112, 1
store i32 %113, i32* %13
br label %85
114: ; preds = %85
%115 = load i32, i32* %13
%116 = sub nsw i32 %115, 1
%117 = sext i32 %116 to i64
%118 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %11, i64 0, i64 %117
%119 = load i64, i64* %118
%120 = icmp slt i64 %119, 0
br i1 %120, label %121, label %136
121: ; preds = %114
%122 = load i64, i64* %4
%123 = load i64, i64* %5
%124 = call i64 @phi_n(i64 %122, i64 %123)
%125 = load i32, i32* %13
%126 = sub nsw i32 %125, 1
%127 = sext i32 %126 to i64
%128 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %11, i64 0, i64 %127
%129 = load i64, i64* %128
%130 = load i64, i64* %4
%131 = load i64, i64* %5
%132 = call i64 @phi_n(i64 %130, i64 %131)
%133 = srem i64 %129, %132
%134 = add nsw i64 %124, %133
%135 = trunc i64 %134 to i32
store i32 %135, i32* %14
br label %147
136: ; preds = %114
%137 = load i32, i32* %13
%138 = sub nsw i32 %137, 1
%139 = sext i32 %138 to i64
%140 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %11, i64 0, i64 %139
%141 = load i64, i64* %140
%142 = load i64, i64* %4
%143 = load i64, i64* %5
%144 = call i64 @phi_n(i64 %142, i64 %143)
%145 = srem i64 %141, %144
%146 = trunc i64 %145 to i32
store i32 %146, i32* %14
br label %147
147: ; preds = %136, %121
%148 = load i32, i32* %14
%149 = sext i32 %148 to i64
ret i64 %149
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @calcul_d(i64 %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = alloca [10000 x i64]
%5 = alloca [10000 x i64]
%6 = tail call i64 @phi_n(i64 %0, i64 %1)
%7 = bitcast [10000 x i64]* %4 to i8*
%8 = bitcast [10000 x i64]* %5 to i8*
%9 = bitcast [10000 x i64]* %5 to <2 x i64>*
store <2 x i64> <i64 0, i64 1>, <2 x i64>* %9
%10 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %4, i64 0, i64 1
%11 = sdiv i64 %6, %2
%12 = srem i64 %6, %2
%13 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %13, label %26, label %14
14: ; preds = %3, %14
%15 = phi i64 [ %24, %14 ], [ %12, %3 ]
%16 = phi i64 [ %23, %14 ], [ %11, %3 ]
%17 = phi i64* [ %22, %14 ], [ %10, %3 ]
%18 = phi i32 [ %20, %14 ], [ 1, %3 ]
%19 = phi i64 [ %15, %14 ], [ %2, %3 ]
store i64 %16, i64* %17
%20 = add i32 %18, 1
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %4, i64 0, i64 %21
%23 = sdiv i64 %19, %15
%24 = srem i64 %19, %15
%25 = icmp eq i64 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %14
26: ; preds = %14, %3
%27 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %20, %14 ]
%28 = phi i64* [ %10, %3 ], [ %22, %14 ]
%29 = phi i64 [ %11, %3 ], [ %23, %14 ]
store i64 %29, i64* %28
%30 = icmp slt i32 %27, 2
br i1 %30, label %81, label %31
31: ; preds = %26
%32 = add nuw i32 %27, 1
%33 = zext i32 %32 to i64
%34 = and i64 %33, 1
%35 = icmp eq i32 %32, 3
br i1 %35, label %59, label %36
36: ; preds = %31
%37 = add nsw i64 %33, -2
%38 = and i64 %37, -2
br label %39
39: ; preds = %39, %36
%40 = phi i64 [ 1, %36 ], [ %54, %39 ]
%41 = phi i64 [ 0, %36 ], [ %48, %39 ]
%42 = phi i64 [ 2, %36 ], [ %56, %39 ]
%43 = phi i64 [ 0, %36 ], [ %57, %39 ]
%44 = add nsw i64 %42, -1
%45 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %4, i64 0, i64 %44
%46 = load i64, i64* %45
%47 = mul nsw i64 %40, %46
%48 = sub nsw i64 %41, %47
%49 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %5, i64 0, i64 %42
store i64 %48, i64* %49
%50 = or i64 %42, 1
%51 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %4, i64 0, i64 %42
%52 = load i64, i64* %51
%53 = mul nsw i64 %48, %52
%54 = sub nsw i64 %40, %53
%55 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %5, i64 0, i64 %50
store i64 %54, i64* %55
%56 = add nuw nsw i64 %42, 2
%57 = add i64 %43, 2
%58 = icmp eq i64 %57, %38
br i1 %58, label %59, label %39
59: ; preds = %39, %31
%60 = phi i64 [ 1, %31 ], [ %54, %39 ]
%61 = phi i64 [ 0, %31 ], [ %48, %39 ]
%62 = phi i64 [ 2, %31 ], [ %56, %39 ]
%63 = icmp eq i64 %34, 0
br i1 %63, label %71, label %64
64: ; preds = %59
%65 = add nsw i64 %62, -1
%66 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %4, i64 0, i64 %65
%67 = load i64, i64* %66
%68 = mul nsw i64 %60, %67
%69 = sub nsw i64 %61, %68
%70 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %5, i64 0, i64 %62
store i64 %69, i64* %70
br label %71
71: ; preds = %59, %64
%72 = sext i32 %27 to i64
%73 = getelementptr inbounds [10000 x i64], [10000 x i64]* %5, i64 0, i64 %72
%74 = load i64, i64* %73
%75 = icmp slt i64 %74, 0
br i1 %75, label %76, label %81
76: ; preds = %71
%77 = tail call i64 @phi_n(i64 %0, i64 %1)
%78 = tail call i64 @phi_n(i64 %0, i64 %1)
%79 = srem i64 %74, %78
%80 = add nsw i64 %79, %77
br label %85
81: ; preds = %26, %71
%82 = phi i64 [ %74, %71 ], [ 1, %26 ]
%83 = tail call i64 @phi_n(i64 %0, i64 %1)
%84 = srem i64 %82, %83
br label %85
85: ; preds = %81, %76
%86 = phi i64 [ %80, %76 ], [ %84, %81 ]
%87 = shl i64 %86, 32
%88 = ashr exact i64 %87, 32
ret i64 %88
}