long long calc_power(int a, int b, int mod) {
  long long result = 1;
  while (b > 0) {
    if (b & 1) {
      result = (result * (long long)a) % mod;
    }
    a = ((long long)a * a) % mod;
    b /= 2;
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc_power>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
movq   $0x1,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jle    1174 <calc_power+0x74>
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1147 <calc_power+0x47>
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
cqto
idiv   %rcx
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1115 <calc_power+0x15>
mov    -0x18(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc_power>:
test   %esi,%esi
jle    118d <calc_power+0x8d>
mov    %edx,%r8d
mov    %edi,%edx
movslq %r8d,%r9
mov    $0x1,%edi
jmp    114e <calc_power+0x4e>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rdi,%rax
cqto
idiv   %r9
mov    %rdx,%rdi
imul   %rcx,%rcx
mov    %rcx,%rax
or     %r9,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1180 <calc_power+0x80>
mov    %rcx,%rax
cqto
idiv   %r9
mov    %esi,%eax
shr    %eax
cmp    $0x1,%esi
mov    %eax,%esi
jbe    1189 <calc_power+0x89>
movslq %edx,%rcx
test   $0x1,%sil
je     112b <calc_power+0x2b>
imul   %rcx,%rdi
mov    %rdi,%rax
or     %r9,%rax
shr    $0x20,%rax
jne    1120 <calc_power+0x20>
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r8d
mov    %edx,%edi
jmp    112b <calc_power+0x2b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %ecx,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r8d
jmp    1143 <calc_power+0x43>
mov    %rdi,%rax
ret
mov    $0x1,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @calc_power(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i64
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i64 1, i64* %7
br label %8
8: ; preds = %23, %3
%9 = load i32, i32* %5
%10 = icmp sgt i32 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %35
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %5
%13 = and i32 %12, 1
%14 = icmp ne i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %23
15: ; preds = %11
%16 = load i64, i64* %7
%17 = load i32, i32* %4
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = mul nsw i64 %16, %18
%20 = load i32, i32* %6
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = srem i64 %19, %21
store i64 %22, i64* %7
br label %23
23: ; preds = %15, %11
%24 = load i32, i32* %4
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = load i32, i32* %4
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = mul nsw i64 %25, %27
%29 = load i32, i32* %6
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = srem i64 %28, %30
%32 = trunc i64 %31 to i32
store i32 %32, i32* %4
%33 = load i32, i32* %5
%34 = sdiv i32 %33, 2
store i32 %34, i32* %5
br label %8
35: ; preds = %8
%36 = load i64, i64* %7
ret i64 %36
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @calc_power(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %24
5: ; preds = %3
%6 = sext i32 %2 to i64
br label %7
7: ; preds = %5, %17
%8 = phi i64 [ 1, %5 ], [ %18, %17 ]
%9 = phi i32 [ %0, %5 ], [ %21, %17 ]
%10 = phi i32 [ %1, %5 ], [ %22, %17 ]
%11 = and i32 %10, 1
%12 = icmp eq i32 %11, 0
%13 = sext i32 %9 to i64
br i1 %12, label %17, label %14
14: ; preds = %7
%15 = mul nsw i64 %8, %13
%16 = srem i64 %15, %6
br label %17
17: ; preds = %7, %14
%18 = phi i64 [ %16, %14 ], [ %8, %7 ]
%19 = mul nsw i64 %13, %13
%20 = srem i64 %19, %6
%21 = trunc i64 %20 to i32
%22 = lshr i32 %10, 1
%23 = icmp ult i32 %10, 2
br i1 %23, label %24, label %7
24: ; preds = %17, %3
%25 = phi i64 [ 1, %3 ], [ %18, %17 ]
ret i64 %25
}