#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 *malloc(int);
long *powmodA(long *M, long e, long n) {
  long decimal;
  long R[2];
  int k = 0;
  long *result = malloc(4 * sizeof(long));
  int i;
  for (i = 0; i < 4; ++i) {
    decimal = e;
    R[0] = 1;
    R[1] = M[k];
    while (decimal > 0) {
      if (decimal % 2 == 1) {
        R[0] = R[0] * R[1] % n;
      }
      decimal = decimal / 2;
      R[1] = (R[1] * R[1]) % n;
    }
    result[k] = R[0];
    if (k <= 3) {
      k++;
    }
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<powmodA>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    $0x20,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x44(%rbp)
jge    1200 <powmodA+0xf0>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movq   $0x1,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
jle    11ca <powmodA+0xba>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
cmp    $0x1,%rdx
jne    11a0 <powmodA+0x90>
mov    -0x30(%rbp),%rax
imul   -0x28(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
imul   -0x28(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
jmp    116a <powmodA+0x5a>
mov    -0x30(%rbp),%rdx
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
cmpl   $0x3,-0x34(%rbp)
jg     11ed <powmodA+0xdd>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11f2 <powmodA+0xe2>
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    1140 <powmodA+0x30>
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<powmodA>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    %rdx,%rbx
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r15
mov    $0x20,%edi
call   1030 <malloc@plt>
mov    %rax,%r8
test   %r14,%r14
jle    12da <powmodA+0x1ca>
mov    (%r15),%rdi
mov    $0x1,%esi
mov    %r14,%rcx
jmp    1185 <powmodA+0x75>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rsi,%rax
cqto
idiv   %rbx
mov    %rdx,%rsi
imul   %rdi,%rdi
mov    %rdi,%rax
or     %rbx,%rax
shr    $0x20,%rax
je     11b0 <powmodA+0xa0>
mov    %rdi,%rax
cqto
idiv   %rbx
mov    %rdx,%rdi
mov    %rcx,%rax
shr    %rax
cmp    $0x1,%rcx
mov    %rax,%rcx
jbe    11ba <powmodA+0xaa>
test   $0x1,%cl
je     115b <powmodA+0x4b>
imul   %rdi,%rsi
mov    %rsi,%rax
or     %rbx,%rax
shr    $0x20,%rax
jne    1150 <powmodA+0x40>
mov    %esi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ebx
mov    %edx,%esi
jmp    115b <powmodA+0x4b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ebx
mov    %edx,%edi
jmp    1176 <powmodA+0x66>
mov    %rsi,(%r8)
test   %r14,%r14
jle    12e1 <powmodA+0x1d1>
mov    0x8(%r15),%rdi
mov    $0x1,%esi
mov    %r14,%rcx
jmp    1215 <powmodA+0x105>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %rsi,%rax
cqto
idiv   %rbx
mov    %rdx,%rsi
imul   %rdi,%rdi
mov    %rdi,%rax
or     %rbx,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1240 <powmodA+0x130>
mov    %rdi,%rax
cqto
idiv   %rbx
mov    %rdx,%rdi
mov    %rcx,%rax
shr    %rax
cmp    $0x2,%rcx
mov    %rax,%rcx
jb     124a <powmodA+0x13a>
test   $0x1,%cl
je     11eb <powmodA+0xdb>
imul   %rdi,%rsi
mov    %rsi,%rax
or     %rbx,%rax
shr    $0x20,%rax
jne    11e0 <powmodA+0xd0>
mov    %esi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ebx
mov    %edx,%esi
jmp    11eb <powmodA+0xdb>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ebx
mov    %edx,%edi
jmp    1206 <powmodA+0xf6>
mov    %rsi,0x8(%r8)
test   %r14,%r14
jle    12e9 <powmodA+0x1d9>
mov    0x10(%r15),%rdi
mov    $0x1,%esi
mov    %r14,%rcx
jmp    12a5 <powmodA+0x195>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %rsi,%rax
cqto
idiv   %rbx
mov    %rdx,%rsi
imul   %rdi,%rdi
mov    %rdi,%rax
or     %rbx,%rax
shr    $0x20,%rax
je     12d0 <powmodA+0x1c0>
mov    %rdi,%rax
cqto
idiv   %rbx
mov    %rdx,%rdi
mov    %rcx,%rax
shr    %rax
cmp    $0x2,%rcx
mov    %rax,%rcx
jb     1303 <powmodA+0x1f3>
test   $0x1,%cl
je     127b <powmodA+0x16b>
imul   %rdi,%rsi
mov    %rsi,%rax
or     %rbx,%rax
shr    $0x20,%rax
jne    1270 <powmodA+0x160>
mov    %esi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ebx
mov    %edx,%esi
jmp    127b <powmodA+0x16b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ebx
mov    %edx,%edi
jmp    1296 <powmodA+0x186>
movq   $0x1,(%r8)
movq   $0x1,0x8(%r8)
movq   $0x1,0x10(%r8)
mov    $0x1,%esi
mov    %rsi,0x18(%r8)
mov    %r8,%rax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret
mov    %rsi,0x10(%r8)
test   %r14,%r14
jle    12f1 <powmodA+0x1e1>
mov    0x18(%r15),%rdi
mov    $0x1,%esi
jmp    1355 <powmodA+0x245>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rsi,%rax
cqto
idiv   %rbx
mov    %rdx,%rsi
imul   %rdi,%rdi
mov    %rdi,%rax
or     %rbx,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1380 <powmodA+0x270>
mov    %rdi,%rax
cqto
idiv   %rbx
mov    %rdx,%rdi
mov    %r14,%rax
shr    %rax
cmp    $0x1,%r14
mov    %rax,%r14
jbe    12f6 <powmodA+0x1e6>
test   $0x1,%r14b
je     132b <powmodA+0x21b>
imul   %rdi,%rsi
mov    %rsi,%rax
or     %rbx,%rax
shr    $0x20,%rax
jne    1320 <powmodA+0x210>
mov    %esi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ebx
mov    %edx,%esi
jmp    132b <powmodA+0x21b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ebx
mov    %edx,%edi
jmp    1346 <powmodA+0x236>

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

LLVM IR (-O2):
define noalias i64* @powmodA(i64* nocapture %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = tail call i64* @malloc(i32 32)
%5 = icmp sgt i64 %1, 0
br i1 %5, label %7, label %6
6: ; preds = %3
store i64 1, i64* %4
br label %43
7: ; preds = %3
%8 = load i64, i64* %0
br label %9
9: ; preds = %7, %18
%10 = phi i64 [ %20, %18 ], [ %1, %7 ]
%11 = phi i64 [ %19, %18 ], [ 1, %7 ]
%12 = phi i64 [ %22, %18 ], [ %8, %7 ]
%13 = and i64 %10, 1
%14 = icmp eq i64 %13, 0
br i1 %14, label %18, label %15
15: ; preds = %9
%16 = mul nsw i64 %11, %12
%17 = srem i64 %16, %2
br label %18
18: ; preds = %15, %9
%19 = phi i64 [ %17, %15 ], [ %11, %9 ]
%20 = lshr i64 %10, 1
%21 = mul nsw i64 %12, %12
%22 = srem i64 %21, %2
%23 = icmp ult i64 %10, 2
br i1 %23, label %24, label %9
24: ; preds = %18
store i64 %19, i64* %4
br i1 %5, label %25, label %43
25: ; preds = %24
%26 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 1
%27 = load i64, i64* %26
br label %28
28: ; preds = %37, %25
%29 = phi i64 [ %39, %37 ], [ %1, %25 ]
%30 = phi i64 [ %38, %37 ], [ 1, %25 ]
%31 = phi i64 [ %41, %37 ], [ %27, %25 ]
%32 = and i64 %29, 1
%33 = icmp eq i64 %32, 0
br i1 %33, label %37, label %34
34: ; preds = %28
%35 = mul nsw i64 %30, %31
%36 = srem i64 %35, %2
br label %37
37: ; preds = %34, %28
%38 = phi i64 [ %36, %34 ], [ %30, %28 ]
%39 = lshr i64 %29, 1
%40 = mul nsw i64 %31, %31
%41 = srem i64 %40, %2
%42 = icmp ult i64 %29, 2
br i1 %42, label %45, label %28
43: ; preds = %6, %24
%44 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 1
store i64 1, i64* %44
br label %65
45: ; preds = %37
%46 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 1
store i64 %38, i64* %46
br i1 %5, label %47, label %65
47: ; preds = %45
%48 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 2
%49 = load i64, i64* %48
br label %50
50: ; preds = %59, %47
%51 = phi i64 [ %61, %59 ], [ %1, %47 ]
%52 = phi i64 [ %60, %59 ], [ 1, %47 ]
%53 = phi i64 [ %63, %59 ], [ %49, %47 ]
%54 = and i64 %51, 1
%55 = icmp eq i64 %54, 0
br i1 %55, label %59, label %56
56: ; preds = %50
%57 = mul nsw i64 %52, %53
%58 = srem i64 %57, %2
br label %59
59: ; preds = %56, %50
%60 = phi i64 [ %58, %56 ], [ %52, %50 ]
%61 = lshr i64 %51, 1
%62 = mul nsw i64 %53, %53
%63 = srem i64 %62, %2
%64 = icmp ult i64 %51, 2
br i1 %64, label %67, label %50
65: ; preds = %43, %45
%66 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 2
store i64 1, i64* %66
br label %87
67: ; preds = %59
%68 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 2
store i64 %60, i64* %68
br i1 %5, label %69, label %87
69: ; preds = %67
%70 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 3
%71 = load i64, i64* %70
br label %72
72: ; preds = %81, %69
%73 = phi i64 [ %83, %81 ], [ %1, %69 ]
%74 = phi i64 [ %82, %81 ], [ 1, %69 ]
%75 = phi i64 [ %85, %81 ], [ %71, %69 ]
%76 = and i64 %73, 1
%77 = icmp eq i64 %76, 0
br i1 %77, label %81, label %78
78: ; preds = %72
%79 = mul nsw i64 %74, %75
%80 = srem i64 %79, %2
br label %81
81: ; preds = %78, %72
%82 = phi i64 [ %80, %78 ], [ %74, %72 ]
%83 = lshr i64 %73, 1
%84 = mul nsw i64 %75, %75
%85 = srem i64 %84, %2
%86 = icmp ult i64 %73, 2
br i1 %86, label %87, label %72
87: ; preds = %81, %65, %67
%88 = phi i64 [ 1, %67 ], [ 1, %65 ], [ %82, %81 ]
%89 = getelementptr inbounds i64, i64* %4, i64 3
store i64 %88, i64* %89
ret i64* %4
}