#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 pow_mod(int, int, int);
int test(int n, int a, int d) {
  if (n == 2 || n == a)
    return 1;
  if ((n & 1) == 0)
    return 0;
  while (!(d & 1))
    d = d >> 1;
  int t = pow_mod(a, d, n);
  while ((d != n - 1) && (t != 1) && (t != n - 1)) {
    t = (long long)t * t % n;
    d = d << 1;
  }
  return (t == n - 1 || (d & 1) == 1);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<test>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
je     1137 <test+0x27>
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jne    1143 <test+0x33>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    123b <test+0x12b>
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    115e <test+0x4e>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    123b <test+0x12b>
jmp    1163 <test+0x53>
mov    -0x10(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
xor    $0xff,%al
test   $0x1,%al
jne    117e <test+0x6e>
jmp    118c <test+0x7c>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1163 <test+0x53>
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%edx
call   1030 <pow_mod@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
xor    %eax,%eax
cmp    %edx,%ecx
mov    %al,-0x15(%rbp)
je     11d3 <test+0xc3>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    %al,-0x15(%rbp)
je     11d3 <test+0xc3>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
setne  %al
mov    %al,-0x15(%rbp)
mov    -0x15(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11e3 <test+0xd3>
jmp    120b <test+0xfb>
movslq -0x14(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
movslq -0x8(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    119d <test+0x8d>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
mov    $0x1,%al
cmp    %edx,%ecx
mov    %al,-0x16(%rbp)
je     1230 <test+0x120>
mov    -0x10(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x1,%eax
sete   %al
mov    %al,-0x16(%rbp)
mov    -0x16(%rbp),%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<test>:
push   %rbp
push   %rbx
push   %rax
mov    $0x1,%eax
cmp    $0x2,%edi
je     11bd <test+0xad>
mov    %edi,%ebx
cmp    %esi,%edi
je     11bd <test+0xad>
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%bl
je     11bd <test+0xad>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edx,%ebp
sar    %edx
test   $0x1,%bpl
je     1140 <test+0x30>
mov    %esi,%edi
mov    %ebp,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <pow_mod@plt>
mov    %eax,%edx
lea    -0x1(%rbx),%esi
cmp    %esi,%ebp
sete   %al
cmp    $0x1,%edx
sete   %cl
or     %al,%cl
cmp    %esi,%edx
sete   %al
or     %al,%cl
jne    11b8 <test+0xa8>
movslq %ebx,%rdi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movslq %edx,%rax
imul   %rax,%rax
mov    %rax,%rdx
or     %rdi,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     11a0 <test+0x90>
cqto
idiv   %rdi
jmp    11a4 <test+0x94>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %edx,%edx
div    %ebx
add    %ebp,%ebp
cmp    %edx,%esi
sete   %al
cmp    %esi,%ebp
je     11b8 <test+0xa8>
cmp    $0x1,%edx
je     11b8 <test+0xa8>
cmp    %edx,%esi
jne    1180 <test+0x70>
or     %cl,%al
movzbl %al,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @test(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
%9 = load i32, i32* %5
%10 = icmp eq i32 %9, 2
br i1 %10, label %15, label %11
11: ; preds = %3
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %6
%14 = icmp eq i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %16
15: ; preds = %11, %3
store i32 1, i32* %4
br label %74
16: ; preds = %11
%17 = load i32, i32* %5
%18 = and i32 %17, 1
%19 = icmp eq i32 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %21
20: ; preds = %16
store i32 0, i32* %4
br label %74
21: ; preds = %16
br label %22
22: ; preds = %27, %21
%23 = load i32, i32* %7
%24 = and i32 %23, 1
%25 = icmp ne i32 %24, 0
%26 = xor i1 %25, true
br i1 %26, label %27, label %30
27: ; preds = %22
%28 = load i32, i32* %7
%29 = ashr i32 %28, 1
store i32 %29, i32* %7
br label %22
30: ; preds = %22
%31 = load i32, i32* %6
%32 = load i32, i32* %7
%33 = load i32, i32* %5
%34 = call i32 @pow_mod(i32 %31, i32 %32, i32 %33)
store i32 %34, i32* %8
br label %35
35: ; preds = %50, %30
%36 = load i32, i32* %7
%37 = load i32, i32* %5
%38 = sub nsw i32 %37, 1
%39 = icmp ne i32 %36, %38
br i1 %39, label %40, label %48
40: ; preds = %35
%41 = load i32, i32* %8
%42 = icmp ne i32 %41, 1
br i1 %42, label %43, label %48
43: ; preds = %40
%44 = load i32, i32* %8
%45 = load i32, i32* %5
%46 = sub nsw i32 %45, 1
%47 = icmp ne i32 %44, %46
br label %48
48: ; preds = %43, %40, %35
%49 = phi i1 [ false, %40 ], [ false, %35 ], [ %47, %43 ]
br i1 %49, label %50, label %62
50: ; preds = %48
%51 = load i32, i32* %8
%52 = sext i32 %51 to i64
%53 = load i32, i32* %8
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = mul nsw i64 %52, %54
%56 = load i32, i32* %5
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = srem i64 %55, %57
%59 = trunc i64 %58 to i32
store i32 %59, i32* %8
%60 = load i32, i32* %7
%61 = shl i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %7
br label %35
62: ; preds = %48
%63 = load i32, i32* %8
%64 = load i32, i32* %5
%65 = sub nsw i32 %64, 1
%66 = icmp eq i32 %63, %65
br i1 %66, label %71, label %67
67: ; preds = %62
%68 = load i32, i32* %7
%69 = and i32 %68, 1
%70 = icmp eq i32 %69, 1
br label %71
71: ; preds = %67, %62
%72 = phi i1 [ true, %62 ], [ %70, %67 ]
%73 = zext i1 %72 to i32
store i32 %73, i32* %4
br label %74
74: ; preds = %71, %20, %15
%75 = load i32, i32* %4
ret i32 %75
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @test(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %0, 2
%5 = icmp eq i32 %0, %1
%6 = or i1 %4, %5
br i1 %6, label %42, label %7
7: ; preds = %3
%8 = and i32 %0, 1
%9 = icmp eq i32 %8, 0
br i1 %9, label %42, label %10
10: ; preds = %7, %10
%11 = phi i32 [ %14, %10 ], [ %2, %7 ]
%12 = and i32 %11, 1
%13 = icmp eq i32 %12, 0
%14 = ashr i32 %11, 1
br i1 %13, label %10, label %15
15: ; preds = %10
%16 = tail call i32 @pow_mod(i32 %1, i32 %11, i32 %0)
%17 = add nsw i32 %0, -1
%18 = icmp eq i32 %11, %17
%19 = icmp eq i32 %16, 1
%20 = select i1 %18, i1 true, i1 %19
%21 = icmp eq i32 %16, %17
%22 = select i1 %20, i1 true, i1 %21
br i1 %22, label %38, label %23
23: ; preds = %15
%24 = sext i32 %0 to i64
br label %25
25: ; preds = %23, %25
%26 = phi i32 [ %16, %23 ], [ %31, %25 ]
%27 = phi i32 [ %11, %23 ], [ %32, %25 ]
%28 = sext i32 %26 to i64
%29 = mul nsw i64 %28, %28
%30 = srem i64 %29, %24
%31 = trunc i64 %30 to i32
%32 = shl i32 %27, 1
%33 = icmp eq i32 %32, %17
%34 = icmp eq i32 %31, 1
%35 = select i1 %33, i1 true, i1 %34
%36 = icmp eq i32 %17, %31
%37 = select i1 %35, i1 true, i1 %36
br i1 %37, label %38, label %25
38: ; preds = %25, %15
%39 = phi i1 [ %21, %15 ], [ %36, %25 ]
%40 = select i1 %39, i1 true, i1 %22
%41 = zext i1 %40 to i32
br label %42
42: ; preds = %7, %3, %38
%43 = phi i32 [ %41, %38 ], [ 1, %3 ], [ 0, %7 ]
ret i32 %43
}