unsigned int distance(unsigned int a, unsigned int b, int mode,
                      unsigned int size) {
  if (a < b) {
    return (b - a) % size;
  } else if (a > b) {
    return size - (a - b) % size;
  } else {
    return (mode == 0 ? 0 : size);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<distance>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jae    112f <distance+0x2f>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x4(%rbp)
jmp    1179 <distance+0x79>
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jbe    1159 <distance+0x59>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    %edx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1179 <distance+0x79>
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    116d <distance+0x6d>
xor    %eax,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1173 <distance+0x73>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<distance>:
mov    %edi,%eax
sub    %esi,%eax
jae    1111 <distance+0x11>
sub    %edi,%esi
mov    %esi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%eax
ret
jbe    111c <distance+0x1c>
xor    %edx,%edx
div    %ecx
sub    %edx,%ecx
mov    %ecx,%eax
ret
test   %edx,%edx
cmove  %edx,%ecx
mov    %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @distance(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %6
store i32 %1, i32* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32 %3, i32* %9
%10 = load i32, i32* %6
%11 = load i32, i32* %7
%12 = icmp ult i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %19
13: ; preds = %4
%14 = load i32, i32* %7
%15 = load i32, i32* %6
%16 = sub i32 %14, %15
%17 = load i32, i32* %9
%18 = urem i32 %16, %17
store i32 %18, i32* %5
br label %39
19: ; preds = %4
%20 = load i32, i32* %6
%21 = load i32, i32* %7
%22 = icmp ugt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %31
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* %9
%25 = load i32, i32* %6
%26 = load i32, i32* %7
%27 = sub i32 %25, %26
%28 = load i32, i32* %9
%29 = urem i32 %27, %28
%30 = sub i32 %24, %29
store i32 %30, i32* %5
br label %39
31: ; preds = %19
%32 = load i32, i32* %8
%33 = icmp eq i32 %32, 0
br i1 %33, label %34, label %35
34: ; preds = %31
br label %37
35: ; preds = %31
%36 = load i32, i32* %9
br label %37
37: ; preds = %35, %34
%38 = phi i32 [ 0, %34 ], [ %36, %35 ]
store i32 %38, i32* %5
br label %39
39: ; preds = %37, %23, %13
%40 = load i32, i32* %5
ret i32 %40
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @distance(i32 %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp ult i32 %0, %1
br i1 %5, label %6, label %9
6: ; preds = %4
%7 = sub i32 %1, %0
%8 = urem i32 %7, %3
br label %18
9: ; preds = %4
%10 = icmp ugt i32 %0, %1
br i1 %10, label %11, label %15
11: ; preds = %9
%12 = sub i32 %0, %1
%13 = urem i32 %12, %3
%14 = sub i32 %3, %13
br label %18
15: ; preds = %9
%16 = icmp eq i32 %2, 0
%17 = select i1 %16, i32 0, i32 %3
br label %18
18: ; preds = %15, %11, %6
%19 = phi i32 [ %8, %6 ], [ %14, %11 ], [ %17, %15 ]
ret i32 %19
}