#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 mod_add(long, long, long);
long mod_mult(long a, long b, long m) {
  long res = 0;
  while (a != 0) {
    if (a & 1)
      res = mod_add(res, b, m);
    b = mod_add(b, b, m);
    a /= 2;
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mod_mult>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movq   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x8(%rbp)
je     118a <mod_mult+0x7a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
je     115e <mod_mult+0x4e>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <mod_add@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <mod_add@plt>
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    112c <mod_mult+0x1c>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mod_mult>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
test   %rdi,%rdi
je     1173 <mod_mult+0x63>
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%rbx
xor    %r15d,%r15d
jmp    115b <mod_mult+0x4b>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r12,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %r14,%rdx
call   1030 <mod_add@plt>
mov    %rax,%r12
mov    %rbx,%rax
shr    $0x3f,%rax
add    %rbx,%rax
sar    %rax
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x2,%rbx
mov    %rax,%rbx
jbe    1176 <mod_mult+0x66>
test   $0x1,%bl
je     1130 <mod_mult+0x20>
mov    %r15,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %r14,%rdx
call   1030 <mod_add@plt>
mov    %rax,%r15
jmp    1130 <mod_mult+0x20>
xor    %r15d,%r15d
mov    %r15,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

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

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