#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_product(long, long, long);
long mod_inv(long n, long mod) {
  long y, a;
  if (n != 0) {
    while (n < 0) {
      n += mod;
    }
    for (y = 1; y < mod; y++) {
      a = mod_product(y, n, mod);
      if (a == 1) {
        return y;
      }
    }
  }
  return 0;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mod_inv>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     11aa <mod_inv+0x9a>
jmp    1130 <mod_inv+0x20>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jge    114c <mod_inv+0x3c>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    1130 <mod_inv+0x20>
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jge    11a5 <mod_inv+0x95>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <mod_product@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x1,-0x28(%rbp)
jne    118f <mod_inv+0x7f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11b2 <mod_inv+0xa2>
jmp    1194 <mod_inv+0x84>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1154 <mod_inv+0x44>
jmp    11aa <mod_inv+0x9a>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mod_inv>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
test   %rdi,%rdi
je     116d <mod_inv+0x5d>
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%rbx
sub    %rsi,%rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    %r14,%rbx
js     1130 <mod_inv+0x20>
cmp    $0x2,%r14
jl     116d <mod_inv+0x5d>
mov    $0x1,%r15d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r15,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r14,%rdx
call   1030 <mod_product@plt>
cmp    $0x1,%rax
je     1170 <mod_inv+0x60>
add    $0x1,%r15
cmp    %r15,%r14
jne    1150 <mod_inv+0x40>
xor    %r15d,%r15d
mov    %r15,%rax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @mod_inv(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i64 %1, i64* %5
%8 = load i64, i64* %4
%9 = icmp ne i64 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %37
10: ; preds = %2
br label %11
11: ; preds = %14, %10
%12 = load i64, i64* %4
%13 = icmp slt i64 %12, 0
br i1 %13, label %14, label %18
14: ; preds = %11
%15 = load i64, i64* %5
%16 = load i64, i64* %4
%17 = add nsw i64 %16, %15
store i64 %17, i64* %4
br label %11
18: ; preds = %11
store i64 1, i64* %6
br label %19
19: ; preds = %33, %18
%20 = load i64, i64* %6
%21 = load i64, i64* %5
%22 = icmp slt i64 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %36
23: ; preds = %19
%24 = load i64, i64* %6
%25 = load i64, i64* %4
%26 = load i64, i64* %5
%27 = call i64 @mod_product(i64 %24, i64 %25, i64 %26)
store i64 %27, i64* %7
%28 = load i64, i64* %7
%29 = icmp eq i64 %28, 1
br i1 %29, label %30, label %32
30: ; preds = %23
%31 = load i64, i64* %6
store i64 %31, i64* %3
br label %38
32: ; preds = %23
br label %33
33: ; preds = %32
%34 = load i64, i64* %6
%35 = add nsw i64 %34, 1
store i64 %35, i64* %6
br label %19
36: ; preds = %19
br label %37
37: ; preds = %36, %2
store i64 0, i64* %3
br label %38
38: ; preds = %37, %30
%39 = load i64, i64* %3
ret i64 %39
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @mod_inv(i64 %0, i64 %1) {
%3 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %3, label %17, label %4
4: ; preds = %2, %4
%5 = phi i64 [ %7, %4 ], [ %0, %2 ]
%6 = icmp slt i64 %5, 0
%7 = add nsw i64 %5, %1
br i1 %6, label %4, label %8
8: ; preds = %4
%9 = icmp sgt i64 %1, 1
br i1 %9, label %10, label %17
10: ; preds = %8, %14
%11 = phi i64 [ %15, %14 ], [ 1, %8 ]
%12 = tail call i64 @mod_product(i64 %11, i64 %5, i64 %1)
%13 = icmp eq i64 %12, 1
br i1 %13, label %17, label %14
14: ; preds = %10
%15 = add nuw nsw i64 %11, 1
%16 = icmp eq i64 %15, %1
br i1 %16, label %17, label %10
17: ; preds = %10, %14, %8, %2
%18 = phi i64 [ 0, %2 ], [ 0, %8 ], [ %11, %10 ], [ 0, %14 ]
ret i64 %18
}