#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 */
typedef int uint64_t;

/* Variables and functions */
uint64_t modpow(uint64_t a, uint64_t b, uint64_t n) {
  uint64_t x = 1, y = a;
  while (b > 0) {
    if (b % 2 == 1) {
      x = (x * y) % n;
    }
    y = (y * y) % n;
    b /= 2;
  }
  return x % n;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<modpow>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jle    1167 <modpow+0x67>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x1,%edx
jne    1146 <modpow+0x46>
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    111a <modpow+0x1a>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<modpow>:
mov    %edx,%r8d
mov    $0x1,%ecx
test   %esi,%esi
jg     1136 <modpow+0x36>
mov    %ecx,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,%eax
ret
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
imul   %edi,%edi
mov    %edi,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %esi,%eax
shr    %eax
mov    %edx,%edi
cmp    $0x1,%esi
mov    %eax,%esi
jbe    110c <modpow+0xc>
test   $0x1,%sil
je     1120 <modpow+0x20>
imul   %edi,%ecx
mov    %ecx,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,%ecx
jmp    1120 <modpow+0x20>

LLVM IR (-O0):
define i32 @modpow(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* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 1, i32* %7
%9 = load i32, i32* %4
store i32 %9, i32* %8
br label %10
10: ; preds = %23, %3
%11 = load i32, i32* %5
%12 = icmp sgt i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %31
13: ; preds = %10
%14 = load i32, i32* %5
%15 = srem i32 %14, 2
%16 = icmp eq i32 %15, 1
br i1 %16, label %17, label %23
17: ; preds = %13
%18 = load i32, i32* %7
%19 = load i32, i32* %8
%20 = mul nsw i32 %18, %19
%21 = load i32, i32* %6
%22 = srem i32 %20, %21
store i32 %22, i32* %7
br label %23
23: ; preds = %17, %13
%24 = load i32, i32* %8
%25 = load i32, i32* %8
%26 = mul nsw i32 %24, %25
%27 = load i32, i32* %6
%28 = srem i32 %26, %27
store i32 %28, i32* %8
%29 = load i32, i32* %5
%30 = sdiv i32 %29, 2
store i32 %30, i32* %5
br label %10
31: ; preds = %10
%32 = load i32, i32* %7
%33 = load i32, i32* %6
%34 = srem i32 %32, %33
ret i32 %34
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @modpow(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %20
5: ; preds = %3, %14
%6 = phi i32 [ %17, %14 ], [ %0, %3 ]
%7 = phi i32 [ %15, %14 ], [ 1, %3 ]
%8 = phi i32 [ %18, %14 ], [ %1, %3 ]
%9 = and i32 %8, 1
%10 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %10, label %14, label %11
11: ; preds = %5
%12 = mul nsw i32 %6, %7
%13 = srem i32 %12, %2
br label %14
14: ; preds = %11, %5
%15 = phi i32 [ %13, %11 ], [ %7, %5 ]
%16 = mul nsw i32 %6, %6
%17 = srem i32 %16, %2
%18 = lshr i32 %8, 1
%19 = icmp ult i32 %8, 2
br i1 %19, label %20, label %5
20: ; preds = %14, %3
%21 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %15, %14 ]
%22 = srem i32 %21, %2
ret i32 %22
}