#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 */

/* Variables and functions */
long log2l(int);
long pow(int, long);
int elf_exchange_2(long n) {
  long l = (log2l(n) / log2l(3));
  long i = pow(3, l);
  return n == i ? n : ((n - i) > (2 * n - 3 * i) ? n - i : 2 * n - 3 * i);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<elf_exchange_2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %eax,%edi
call   1030 <log2l@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    $0x3,%edi
call   1030 <log2l@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rax
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    $0x3,%edi
call   1040 <pow@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jne    1182 <elf_exchange_2+0x62>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11d0 <elf_exchange_2+0xb0>
mov    -0x8(%rbp),%rax
sub    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
imul   $0x3,-0x18(%rbp),%rdx
sub    %rdx,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jle    11b4 <elf_exchange_2+0x94>
mov    -0x8(%rbp),%rax
sub    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    11c8 <elf_exchange_2+0xa8>
mov    -0x8(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
imul   $0x3,-0x18(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<elf_exchange_2>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdi,%rbx
call   1030 <log2l@plt>
mov    %rax,%r14
mov    $0x3,%edi
call   1030 <log2l@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    %r14,%rax
or     %rcx,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1152 <elf_exchange_2+0x32>
mov    %r14,%rax
cqto
idiv   %rcx
jmp    1159 <elf_exchange_2+0x39>
mov    %r14d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    $0x3,%edi
mov    %rax,%rsi
call   1040 <pow@plt>
cmp    %rbx,%rax
je     1181 <elf_exchange_2+0x61>
mov    %rbx,%rcx
sub    %rax,%rcx
add    %rbx,%rbx
lea    (%rax,%rax,2),%rax
sub    %rax,%rbx
cmp    %rbx,%rcx
cmovg  %ecx,%ebx
mov    %ebx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @elf_exchange_2(i64 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
store i64 %0, i64* %2
%5 = load i64, i64* %2
%6 = trunc i64 %5 to i32
%7 = call i64 @log2l(i32 %6)
%8 = call i64 @log2l(i32 3)
%9 = sdiv i64 %7, %8
store i64 %9, i64* %3
%10 = load i64, i64* %3
%11 = call i64 @pow(i32 3, i64 %10)
store i64 %11, i64* %4
%12 = load i64, i64* %2
%13 = load i64, i64* %4
%14 = icmp eq i64 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %17
15: ; preds = %1
%16 = load i64, i64* %2
br label %39
17: ; preds = %1
%18 = load i64, i64* %2
%19 = load i64, i64* %4
%20 = sub nsw i64 %18, %19
%21 = load i64, i64* %2
%22 = mul nsw i64 2, %21
%23 = load i64, i64* %4
%24 = mul nsw i64 3, %23
%25 = sub nsw i64 %22, %24
%26 = icmp sgt i64 %20, %25
br i1 %26, label %27, label %31
27: ; preds = %17
%28 = load i64, i64* %2
%29 = load i64, i64* %4
%30 = sub nsw i64 %28, %29
br label %37
31: ; preds = %17
%32 = load i64, i64* %2
%33 = mul nsw i64 2, %32
%34 = load i64, i64* %4
%35 = mul nsw i64 3, %34
%36 = sub nsw i64 %33, %35
br label %37
37: ; preds = %31, %27
%38 = phi i64 [ %30, %27 ], [ %36, %31 ]
br label %39
39: ; preds = %37, %15
%40 = phi i64 [ %16, %15 ], [ %38, %37 ]
%41 = trunc i64 %40 to i32
ret i32 %41
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @elf_exchange_2(i64 %0) {
%2 = trunc i64 %0 to i32
%3 = tail call i64 @log2l(i32 %2)
%4 = tail call i64 @log2l(i32 3)
%5 = sdiv i64 %3, %4
%6 = tail call i64 @pow(i32 3, i64 %5)
%7 = icmp eq i64 %6, %0
br i1 %7, label %16, label %8
8: ; preds = %1
%9 = sub nsw i64 %0, %6
%10 = shl nsw i64 %0, 1
%11 = mul i64 %6, -3
%12 = add i64 %11, %10
%13 = icmp sgt i64 %9, %12
%14 = select i1 %13, i64 %9, i64 %12
%15 = trunc i64 %14 to i32
br label %16
16: ; preds = %8, %1
%17 = phi i32 [ %15, %8 ], [ %2, %1 ]
ret i32 %17
}