long long q_pow(long long a, long long b, long long c) {
  long long A = a;
  long long ret = 1;
  while (b) {
    if (b % 2 != 0) {
      ret *= A;
      ret %= c;
    }
    A = A * A % c;
    b >>= 1;
  }
  return ret;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<q_pow>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     1185 <q_pow+0x85>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
cmp    $0x0,%rdx
je     1161 <q_pow+0x61>
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x28(%rbp),%rax
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   -0x20(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
sar    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    1120 <q_pow+0x20>
mov    -0x28(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<q_pow>:
mov    $0x1,%r8d
test   %rsi,%rsi
je     117a <q_pow+0x7a>
mov    %rdx,%rcx
jmp    1145 <q_pow+0x45>
mov    %r8,%rax
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,%r8
imul   %rdi,%rdi
mov    %rdi,%rax
or     %rcx,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1170 <q_pow+0x70>
mov    %rdi,%rax
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,%rdi
mov    %rsi,%rax
sar    %rax
cmp    $0x1,%rsi
mov    %rax,%rsi
jbe    117a <q_pow+0x7a>
test   $0x1,%sil
je     111b <q_pow+0x1b>
imul   %rdi,%r8
mov    %r8,%rax
or     %rcx,%rax
shr    $0x20,%rax
jne    1110 <q_pow+0x10>
mov    %r8d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%r8d
jmp    111b <q_pow+0x1b>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%edi
jmp    1136 <q_pow+0x36>
mov    %r8,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @q_pow(i64 %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i64 %1, i64* %5
store i64 %2, i64* %6
%9 = load i64, i64* %4
store i64 %9, i64* %7
store i64 1, i64* %8
br label %10
10: ; preds = %24, %3
%11 = load i64, i64* %5
%12 = icmp ne i64 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %32
13: ; preds = %10
%14 = load i64, i64* %5
%15 = srem i64 %14, 2
%16 = icmp ne i64 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %24
17: ; preds = %13
%18 = load i64, i64* %7
%19 = load i64, i64* %8
%20 = mul nsw i64 %19, %18
store i64 %20, i64* %8
%21 = load i64, i64* %6
%22 = load i64, i64* %8
%23 = srem i64 %22, %21
store i64 %23, i64* %8
br label %24
24: ; preds = %17, %13
%25 = load i64, i64* %7
%26 = load i64, i64* %7
%27 = mul nsw i64 %25, %26
%28 = load i64, i64* %6
%29 = srem i64 %27, %28
store i64 %29, i64* %7
%30 = load i64, i64* %5
%31 = ashr i64 %30, 1
store i64 %31, i64* %5
br label %10
32: ; preds = %10
%33 = load i64, i64* %8
ret i64 %33
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @q_pow(i64 %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %4, label %20, label %5
5: ; preds = %3, %14
%6 = phi i64 [ %15, %14 ], [ 1, %3 ]
%7 = phi i64 [ %17, %14 ], [ %0, %3 ]
%8 = phi i64 [ %18, %14 ], [ %1, %3 ]
%9 = and i64 %8, 1
%10 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %10, label %14, label %11
11: ; preds = %5
%12 = mul nsw i64 %6, %7
%13 = srem i64 %12, %2
br label %14
14: ; preds = %11, %5
%15 = phi i64 [ %13, %11 ], [ %6, %5 ]
%16 = mul nsw i64 %7, %7
%17 = srem i64 %16, %2
%18 = ashr i64 %8, 1
%19 = icmp ult i64 %8, 2
br i1 %19, label %20, label %5
20: ; preds = %14, %3
%21 = phi i64 [ 1, %3 ], [ %15, %14 ]
ret i64 %21
}