#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;
typedef int uint32_t;
typedef scalar_t__ int64_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ exit(int);
int pow_mod(int, int, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *);
int randULong(int, int);
bool isPrime(uint64_t n, int64_t k) {
  uint64_t a, x, n_one = n - 1, d = n_one;
  uint32_t s = 0;
  uint32_t r;
  if (n < 2) {
    return false;
  }
  if (n > 9223372036854775808ull) {
    printf("The number is too big, program will end.\n");
    exit(1);
  }
  if ((n % 2) == 0) {
    return n == 2;
  }
  while ((d & 1) == 0) {
    d = d >> 1;
    s = s + 1;
  }
  while (k > 0) {
    k = k - 1;
    a = randULong(2, n);
    x = pow_mod(a, d, n);
    if (x == 1 || x == n_one) {
      continue;
    }
    for (r = 1; r < s; r++) {
      x = pow_mod(x, 2, n);
      if (x == 1)
        return false;
      if (x == n_one)
        goto continue_while;
    }
    if (x != n_one) {
      return false;
    }
  continue_while : {}
  }
  return true;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<isPrime>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
jge    117b <isPrime+0x3b>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    12dc <isPrime+0x19c>
movslq -0x8(%rbp),%rax
movabs $0x8000000000000000,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jbe    11a8 <isPrime+0x68>
lea    0xe67(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    $0x1,%edi
call   1060 <exit@plt>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    11d0 <isPrime+0x90>
cmpl   $0x2,-0x8(%rbp)
sete   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    12dc <isPrime+0x19c>
jmp    11d5 <isPrime+0x95>
mov    -0x20(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    11fb <isPrime+0xbb>
mov    -0x20(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11d5 <isPrime+0x95>
jmp    1200 <isPrime+0xc0>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jle    12d5 <isPrime+0x195>
mov    -0x10(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%esi
mov    $0x2,%edi
call   1050 <randULong@plt>
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%edi
mov    -0x20(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%edx
call   1040 <pow_mod@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x18(%rbp)
je     124e <isPrime+0x10e>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jne    1253 <isPrime+0x113>
jmp    1200 <isPrime+0xc0>
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    12b3 <isPrime+0x173>
mov    -0x18(%rbp),%edi
mov    -0x8(%rbp),%edx
mov    $0x2,%esi
call   1040 <pow_mod@plt>
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x18(%rbp)
jne    128f <isPrime+0x14f>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    12dc <isPrime+0x19c>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jne    12a0 <isPrime+0x160>
jmp    12d0 <isPrime+0x190>
jmp    12a5 <isPrime+0x165>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    125a <isPrime+0x11a>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
je     12cb <isPrime+0x18b>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    12dc <isPrime+0x19c>
jmp    12d0 <isPrime+0x190>
jmp    1200 <isPrime+0xc0>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<isPrime>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
xor    %eax,%eax
cmp    $0x2,%edi
jl     11fa <isPrime+0xda>
mov    %edi,%r13d
test   $0x1,%r13b
jne    114d <isPrime+0x2d>
xor    %eax,%eax
cmp    $0x2,%r13d
sete   %al
jmp    11fa <isPrime+0xda>
mov    %rsi,%r14
lea    -0x1(%r13),%r12d
xor    %ebx,%ebx
mov    %r12d,%ebp
test   $0x1,%r12b
jne    117b <isPrime+0x5b>
xor    %ebx,%ebx
mov    %r12d,%eax
mov    %r12d,%ebp
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
sar    %ebp
add    $0x1,%ebx
test   $0x2,%al
mov    %ebp,%eax
je     1170 <isPrime+0x50>
mov    $0x1,%eax
test   %r14,%r14
jle    11fa <isPrime+0xda>
lea    -0x1(%rbx),%eax
mov    %eax,0x4(%rsp)
jmp    11a2 <isPrime+0x82>
xchg   %ax,%ax
cmp    %r12d,%eax
jne    11f1 <isPrime+0xd1>
lea    -0x1(%r14),%rax
cmp    $0x1,%r14
mov    %rax,%r14
jle    11f5 <isPrime+0xd5>
mov    $0x2,%edi
mov    %r13d,%esi
call   1040 <randULong@plt>
mov    %eax,%edi
mov    %ebp,%esi
mov    %r13d,%edx
call   1030 <pow_mod@plt>
cmp    $0x1,%eax
je     1195 <isPrime+0x75>
cmp    %r12d,%eax
je     1195 <isPrime+0x75>
mov    0x4(%rsp),%r15d
cmp    $0x2,%ebx
jb     1190 <isPrime+0x70>
nop
mov    %eax,%edi
mov    $0x2,%esi
mov    %r13d,%edx
call   1030 <pow_mod@plt>
cmp    $0x1,%eax
je     11f1 <isPrime+0xd1>
cmp    %r12d,%eax
je     1195 <isPrime+0x75>
add    $0xffffffff,%r15d
jne    11d0 <isPrime+0xb0>
jmp    1190 <isPrime+0x70>
xor    %eax,%eax
jmp    11fa <isPrime+0xda>
mov    $0x1,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [42 x i8] c"The number is too big, program will end.\0A\00"
define i32 @isPrime(i32 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i64 %1, i64* %5
%12 = load i32, i32* %4
%13 = sub nsw i32 %12, 1
store i32 %13, i32* %8
%14 = load i32, i32* %8
store i32 %14, i32* %9
store i32 0, i32* %10
%15 = load i32, i32* %4
%16 = icmp slt i32 %15, 2
br i1 %16, label %17, label %18
17: ; preds = %2
store i32 0, i32* %3
br label %92
18: ; preds = %2
%19 = load i32, i32* %4
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = icmp ugt i64 %20, -9223372036854775808
br i1 %21, label %22, label %25
22: ; preds = %18
%23 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([42 x i8], [42 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%24 = call i32 @exit(i32 1)
unreachable
25: ; preds = %18
%26 = load i32, i32* %4
%27 = srem i32 %26, 2
%28 = icmp eq i32 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %33
29: ; preds = %25
%30 = load i32, i32* %4
%31 = icmp eq i32 %30, 2
%32 = zext i1 %31 to i32
store i32 %32, i32* %3
br label %92
33: ; preds = %25
br label %34
34: ; preds = %38, %33
%35 = load i32, i32* %9
%36 = and i32 %35, 1
%37 = icmp eq i32 %36, 0
br i1 %37, label %38, label %43
38: ; preds = %34
%39 = load i32, i32* %9
%40 = ashr i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %9
%41 = load i32, i32* %10
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %10
br label %34
43: ; preds = %34
br label %44
44: ; preds = %90, %62, %43
%45 = load i64, i64* %5
%46 = icmp sgt i64 %45, 0
br i1 %46, label %47, label %91
47: ; preds = %44
%48 = load i64, i64* %5
%49 = sub nsw i64 %48, 1
store i64 %49, i64* %5
%50 = load i32, i32* %4
%51 = call i32 @randULong(i32 2, i32 %50)
store i32 %51, i32* %6
%52 = load i32, i32* %6
%53 = load i32, i32* %9
%54 = load i32, i32* %4
%55 = call i32 @pow_mod(i32 %52, i32 %53, i32 %54)
store i32 %55, i32* %7
%56 = load i32, i32* %7
%57 = icmp eq i32 %56, 1
br i1 %57, label %62, label %58
58: ; preds = %47
%59 = load i32, i32* %7
%60 = load i32, i32* %8
%61 = icmp eq i32 %59, %60
br i1 %61, label %62, label %63
62: ; preds = %58, %47
br label %44
63: ; preds = %58
store i32 1, i32* %11
br label %64
64: ; preds = %81, %63
%65 = load i32, i32* %11
%66 = load i32, i32* %10
%67 = icmp slt i32 %65, %66
br i1 %67, label %68, label %84
68: ; preds = %64
%69 = load i32, i32* %7
%70 = load i32, i32* %4
%71 = call i32 @pow_mod(i32 %69, i32 2, i32 %70)
store i32 %71, i32* %7
%72 = load i32, i32* %7
%73 = icmp eq i32 %72, 1
br i1 %73, label %74, label %75
74: ; preds = %68
store i32 0, i32* %3
br label %92
75: ; preds = %68
%76 = load i32, i32* %7
%77 = load i32, i32* %8
%78 = icmp eq i32 %76, %77
br i1 %78, label %79, label %80
79: ; preds = %75
br label %90
80: ; preds = %75
br label %81
81: ; preds = %80
%82 = load i32, i32* %11
%83 = add nsw i32 %82, 1
store i32 %83, i32* %11
br label %64
84: ; preds = %64
%85 = load i32, i32* %7
%86 = load i32, i32* %8
%87 = icmp ne i32 %85, %86
br i1 %87, label %88, label %89
88: ; preds = %84
store i32 0, i32* %3
br label %92
89: ; preds = %84
br label %90
90: ; preds = %89, %79
br label %44
91: ; preds = %44
store i32 1, i32* %3
br label %92
92: ; preds = %91, %88, %74, %29, %17
%93 = load i32, i32* %3
ret i32 %93
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @isPrime(i32 %0, i64 %1) {
%3 = add nsw i32 %0, -1
%4 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %4, label %51, label %5
5: ; preds = %2
%6 = and i32 %0, 1
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %11, label %8
8: ; preds = %5
%9 = and i32 %3, 1
%10 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %10, label %20, label %14
11: ; preds = %5
%12 = icmp eq i32 %0, 2
%13 = zext i1 %12 to i32
br label %51
14: ; preds = %20, %8
%15 = phi i32 [ %3, %8 ], [ %23, %20 ]
%16 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %24, %20 ]
%17 = icmp sgt i64 %1, 0
br i1 %17, label %18, label %51
18: ; preds = %14
%19 = icmp ugt i32 %16, 1
br label %27
20: ; preds = %8, %20
%21 = phi i32 [ %24, %20 ], [ 0, %8 ]
%22 = phi i32 [ %23, %20 ], [ %3, %8 ]
%23 = ashr i32 %22, 1
%24 = add nuw nsw i32 %21, 1
%25 = and i32 %22, 2
%26 = icmp eq i32 %25, 0
br i1 %26, label %20, label %14
27: ; preds = %18, %49
%28 = phi i64 [ %1, %18 ], [ %29, %49 ]
%29 = add nsw i64 %28, -1
%30 = tail call i32 @randULong(i32 2, i32 %0)
%31 = tail call i32 @pow_mod(i32 %30, i32 %15, i32 %0)
%32 = icmp eq i32 %31, 1
%33 = icmp eq i32 %31, %3
%34 = select i1 %32, i1 true, i1 %33
br i1 %34, label %49, label %35
35: ; preds = %27
br i1 %19, label %38, label %46
36: ; preds = %43
%37 = icmp eq i32 %45, %16
br i1 %37, label %46, label %38
38: ; preds = %35, %36
%39 = phi i32 [ %45, %36 ], [ 1, %35 ]
%40 = phi i32 [ %41, %36 ], [ %31, %35 ]
%41 = tail call i32 @pow_mod(i32 %40, i32 2, i32 %0)
%42 = icmp eq i32 %41, 1
br i1 %42, label %51, label %43
43: ; preds = %38
%44 = icmp eq i32 %41, %3
%45 = add nuw i32 %39, 1
br i1 %44, label %49, label %36
46: ; preds = %36, %35
%47 = phi i32 [ %31, %35 ], [ %41, %36 ]
%48 = icmp eq i32 %47, %3
br i1 %48, label %49, label %51
49: ; preds = %43, %46, %27
%50 = icmp sgt i64 %28, 1
br i1 %50, label %27, label %51
51: ; preds = %46, %49, %38, %14, %2, %11
%52 = phi i32 [ %13, %11 ], [ 0, %2 ], [ 1, %14 ], [ 0, %38 ], [ 0, %46 ], [ 1, %49 ]
ret i32 %52
}