#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 */
unsigned long long mulmod(unsigned long long, unsigned long long,
                          unsigned long long const);
unsigned long long int expmod(const unsigned long long int a,
                              unsigned long long int b,
                              const unsigned long long int c) {
  unsigned long long int x = 1, y = a;
  while (b > 0) {
    if ((b & 1))
      x = mulmod(x, y, c);
    y = mulmod(y, y, c);
    b /= 2;
  }
  return (x % c);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<expmod>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jbe    118c <expmod+0x7c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
je     1166 <expmod+0x56>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <mulmod@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <mulmod@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    1134 <expmod+0x24>
mov    -0x20(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x18(%rbp)
mov    %rdx,%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<expmod>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdx,%r15
test   %rsi,%rsi
je     1168 <expmod+0x58>
mov    %rsi,%rbx
mov    %rdi,%r12
mov    $0x1,%r14d
jmp    1150 <expmod+0x40>
xchg   %ax,%ax
mov    %r12,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %r15,%rdx
call   1030 <mulmod@plt>
mov    %rax,%r12
mov    %rbx,%rax
shr    %rax
cmp    $0x1,%rbx
mov    %rax,%rbx
jbe    116e <expmod+0x5e>
test   $0x1,%bl
je     1130 <expmod+0x20>
mov    %r14,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %r15,%rdx
call   1030 <mulmod@plt>
mov    %rax,%r14
jmp    1130 <expmod+0x20>
mov    $0x1,%r14d
mov    %r14,%rax
or     %r15,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1187 <expmod+0x77>
mov    %r14,%rax
xor    %edx,%edx
div    %r15
mov    %rdx,%rax
jmp    1191 <expmod+0x81>
mov    %r14d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r15d
mov    %edx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @expmod(i64 %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i64 %1, i64* %5
store i64 %2, i64* %6
store i64 1, i64* %7
%9 = load i64, i64* %4
store i64 %9, i64* %8
br label %10
10: ; preds = %22, %3
%11 = load i64, i64* %5
%12 = icmp ugt i64 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %29
13: ; preds = %10
%14 = load i64, i64* %5
%15 = and i64 %14, 1
%16 = icmp ne i64 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %22
17: ; preds = %13
%18 = load i64, i64* %7
%19 = load i64, i64* %8
%20 = load i64, i64* %6
%21 = call i64 @mulmod(i64 %18, i64 %19, i64 %20)
store i64 %21, i64* %7
br label %22
22: ; preds = %17, %13
%23 = load i64, i64* %8
%24 = load i64, i64* %8
%25 = load i64, i64* %6
%26 = call i64 @mulmod(i64 %23, i64 %24, i64 %25)
store i64 %26, i64* %8
%27 = load i64, i64* %5
%28 = udiv i64 %27, 2
store i64 %28, i64* %5
br label %10
29: ; preds = %10
%30 = load i64, i64* %7
%31 = load i64, i64* %6
%32 = urem i64 %30, %31
ret i64 %32
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @expmod(i64 %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %4, label %18, label %5
5: ; preds = %3, %13
%6 = phi i64 [ %15, %13 ], [ %0, %3 ]
%7 = phi i64 [ %14, %13 ], [ 1, %3 ]
%8 = phi i64 [ %16, %13 ], [ %1, %3 ]
%9 = and i64 %8, 1
%10 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %10, label %13, label %11
11: ; preds = %5
%12 = tail call i64 @mulmod(i64 %7, i64 %6, i64 %2)
br label %13
13: ; preds = %11, %5
%14 = phi i64 [ %12, %11 ], [ %7, %5 ]
%15 = tail call i64 @mulmod(i64 %6, i64 %6, i64 %2)
%16 = lshr i64 %8, 1
%17 = icmp ult i64 %8, 2
br i1 %17, label %18, label %5
18: ; preds = %13, %3
%19 = phi i64 [ 1, %3 ], [ %14, %13 ]
%20 = urem i64 %19, %2
ret i64 %20
}