#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 uint8_t;
typedef int uint64_t;
typedef int uint32_t;
typedef int uint16_t;

/* Variables and functions */
scalar_t__ IsEven(int);
int ModulusPow(int, int, int);
bool MillerRabin(uint64_t n, uint32_t *g, uint8_t k) {
  uint64_t x = 0;
  uint32_t d = n - 1;
  uint16_t s = 0, i;
  while (IsEven(d)) {
    s++;
    d >>= 1;
  }
  while (k) {
    x = ModulusPow(g[--k], d, n);
    if ((x == 1) || (x == n - 1))
      continue;
    for (i = 1; i < s; i++) {
      x = ((x % n) * (x % n)) % n;
      if (x == 1)
        return false;
      if (x == n - 1)
        break;
    }
    if (i == s)
      return false;
  }
  return true;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<MillerRabin>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edi
call   1030 <IsEven@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     1172 <MillerRabin+0x52>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1149 <MillerRabin+0x29>
jmp    1177 <MillerRabin+0x57>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
je     124f <MillerRabin+0x12f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%edx
call   1040 <ModulusPow@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x18(%rbp)
je     11bd <MillerRabin+0x9d>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    11c2 <MillerRabin+0xa2>
jmp    1177 <MillerRabin+0x57>
movl   $0x1,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1232 <MillerRabin+0x112>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x8(%rbp)
mov    %edx,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x8(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
imul   %edx,%eax
cltd
idivl  -0x8(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x18(%rbp)
jne    1209 <MillerRabin+0xe9>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1256 <MillerRabin+0x136>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    121f <MillerRabin+0xff>
jmp    1232 <MillerRabin+0x112>
jmp    1224 <MillerRabin+0x104>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11c9 <MillerRabin+0xa9>
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jne    124a <MillerRabin+0x12a>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1256 <MillerRabin+0x136>
jmp    1177 <MillerRabin+0x57>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<MillerRabin>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r12d
mov    %rsi,%r14
mov    %edi,%r13d
lea    -0x1(%r13),%r15d
mov    %r15d,%edi
call   1030 <IsEven@plt>
xor    %ebx,%ebx
mov    %r15d,%ebp
test   %rax,%rax
je     1161 <MillerRabin+0x41>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ebx
sar    %ebp
mov    %ebp,%edi
call   1030 <IsEven@plt>
test   %rax,%rax
jne    1150 <MillerRabin+0x30>
test   %r12d,%r12d
je     11d4 <MillerRabin+0xb4>
movslq %r12d,%r12
jmp    117d <MillerRabin+0x5d>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %ebx,%ecx
je     11e8 <MillerRabin+0xc8>
add    $0xffffffffffffffff,%r12
test   %r12d,%r12d
je     11d4 <MillerRabin+0xb4>
mov    -0x4(%r14,%r12,4),%edi
mov    %ebp,%esi
mov    %r13d,%edx
call   1040 <ModulusPow@plt>
cmp    $0x1,%eax
je     1174 <MillerRabin+0x54>
mov    %eax,%edx
cmp    %r15d,%eax
je     1174 <MillerRabin+0x54>
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x2,%ebx
jb     1170 <MillerRabin+0x50>
mov    $0x1,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %r13d
mov    %edx,%eax
imul   %edx,%eax
cltd
idiv   %r13d
xor    %eax,%eax
cmp    $0x1,%edx
je     11d9 <MillerRabin+0xb9>
cmp    %r15d,%edx
je     1170 <MillerRabin+0x50>
add    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%ebx
jne    11b0 <MillerRabin+0x90>
jmp    11d9 <MillerRabin+0xb9>
mov    $0x1,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
xor    %eax,%eax
jmp    11d9 <MillerRabin+0xb9>

LLVM IR (-O0):
define i32 @MillerRabin(i32 %0, i32* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32* %1, i32** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 0, i32* %8
%12 = load i32, i32* %5
%13 = sub nsw i32 %12, 1
store i32 %13, i32* %9
store i32 0, i32* %10
br label %14
14: ; preds = %18, %3
%15 = load i32, i32* %9
%16 = call i64 @IsEven(i32 %15)
%17 = icmp ne i64 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %23
18: ; preds = %14
%19 = load i32, i32* %10
%20 = add nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %10
%21 = load i32, i32* %9
%22 = ashr i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %9
br label %14
23: ; preds = %14
br label %24
24: ; preds = %78, %44, %23
%25 = load i32, i32* %7
%26 = icmp ne i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %79
27: ; preds = %24
%28 = load i32*, i32** %6
%29 = load i32, i32* %7
%30 = add nsw i32 %29, -1
store i32 %30, i32* %7
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32, i32* %9
%35 = load i32, i32* %5
%36 = call i32 @ModulusPow(i32 %33, i32 %34, i32 %35)
store i32 %36, i32* %8
%37 = load i32, i32* %8
%38 = icmp eq i32 %37, 1
br i1 %38, label %44, label %39
39: ; preds = %27
%40 = load i32, i32* %8
%41 = load i32, i32* %5
%42 = sub nsw i32 %41, 1
%43 = icmp eq i32 %40, %42
br i1 %43, label %44, label %45
44: ; preds = %39, %27
br label %24
45: ; preds = %39
store i32 1, i32* %11
br label %46
46: ; preds = %70, %45
%47 = load i32, i32* %11
%48 = load i32, i32* %10
%49 = icmp slt i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %73
50: ; preds = %46
%51 = load i32, i32* %8
%52 = load i32, i32* %5
%53 = srem i32 %51, %52
%54 = load i32, i32* %8
%55 = load i32, i32* %5
%56 = srem i32 %54, %55
%57 = mul nsw i32 %53, %56
%58 = load i32, i32* %5
%59 = srem i32 %57, %58
store i32 %59, i32* %8
%60 = load i32, i32* %8
%61 = icmp eq i32 %60, 1
br i1 %61, label %62, label %63
62: ; preds = %50
store i32 0, i32* %4
br label %80
63: ; preds = %50
%64 = load i32, i32* %8
%65 = load i32, i32* %5
%66 = sub nsw i32 %65, 1
%67 = icmp eq i32 %64, %66
br i1 %67, label %68, label %69
68: ; preds = %63
br label %73
69: ; preds = %63
br label %70
70: ; preds = %69
%71 = load i32, i32* %11
%72 = add nsw i32 %71, 1
store i32 %72, i32* %11
br label %46
73: ; preds = %68, %46
%74 = load i32, i32* %11
%75 = load i32, i32* %10
%76 = icmp eq i32 %74, %75
br i1 %76, label %77, label %78
77: ; preds = %73
store i32 0, i32* %4
br label %80
78: ; preds = %73
br label %24
79: ; preds = %24
store i32 1, i32* %4
br label %80
80: ; preds = %79, %77, %62
%81 = load i32, i32* %4
ret i32 %81
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @MillerRabin(i32 %0, i32* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = add nsw i32 %0, -1
%5 = tail call i64 @IsEven(i32 %4)
%6 = icmp eq i64 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %14
7: ; preds = %14, %3
%8 = phi i32 [ %4, %3 ], [ %18, %14 ]
%9 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %17, %14 ]
%10 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %10, label %49, label %11
11: ; preds = %7
%12 = icmp ugt i32 %9, 1
%13 = sext i32 %2 to i64
br label %21
14: ; preds = %3, %14
%15 = phi i32 [ %17, %14 ], [ 0, %3 ]
%16 = phi i32 [ %18, %14 ], [ %4, %3 ]
%17 = add nuw nsw i32 %15, 1
%18 = ashr i32 %16, 1
%19 = tail call i64 @IsEven(i32 %18)
%20 = icmp eq i64 %19, 0
br i1 %20, label %7, label %14
21: ; preds = %11, %46
%22 = phi i64 [ %13, %11 ], [ %23, %46 ]
%23 = add nsw i64 %22, -1
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = tail call i32 @ModulusPow(i32 %25, i32 %8, i32 %0)
%27 = icmp eq i32 %26, 1
%28 = icmp eq i32 %26, %4
%29 = or i1 %27, %28
br i1 %29, label %46, label %30
30: ; preds = %21
br i1 %12, label %31, label %43
31: ; preds = %30, %40
%32 = phi i32 [ %41, %40 ], [ 1, %30 ]
%33 = phi i32 [ %36, %40 ], [ %26, %30 ]
%34 = srem i32 %33, %0
%35 = mul nsw i32 %34, %34
%36 = srem i32 %35, %0
%37 = icmp eq i32 %36, 1
br i1 %37, label %49, label %38
38: ; preds = %31
%39 = icmp eq i32 %36, %4
br i1 %39, label %43, label %40
40: ; preds = %38
%41 = add nuw i32 %32, 1
%42 = icmp eq i32 %41, %9
br i1 %42, label %49, label %31
43: ; preds = %38, %30
%44 = phi i32 [ 1, %30 ], [ %32, %38 ]
%45 = icmp eq i32 %44, %9
br i1 %45, label %49, label %46
46: ; preds = %43, %21
%47 = trunc i64 %23 to i32
%48 = icmp eq i32 %47, 0
br i1 %48, label %49, label %21
49: ; preds = %43, %46, %40, %31, %7
%50 = phi i32 [ 1, %7 ], [ 0, %31 ], [ 0, %40 ], [ 0, %43 ], [ 1, %46 ]
ret i32 %50
}