long long int fastmod(long long int a, long long int b, long long int m) {
  long long int res = 1;
  if (b == 0)
    return 1 % m;
  else {
    while (b > 0) {
      if (b & 1)
        res = (res * a) % m;
      a = (a * a) % m;
      b = b / 2;
    }
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<fastmod>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    1137 <fastmod+0x37>
mov    $0x1,%eax
cqto
idivq  -0x20(%rbp)
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
jmp    11a3 <fastmod+0xa3>
jmp    113c <fastmod+0x3c>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jle    1196 <fastmod+0x96>
mov    -0x18(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
je     116c <fastmod+0x6c>
mov    -0x28(%rbp),%rax
imul   -0x10(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x20(%rbp)
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
imul   -0x10(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x20(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    113c <fastmod+0x3c>
jmp    119b <fastmod+0x9b>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<fastmod>:
mov    %rdx,%rcx
test   %rsi,%rsi
je     118a <fastmod+0x8a>
mov    $0x1,%r8d
jg     1155 <fastmod+0x55>
mov    %r8,%rax
ret
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r8,%rax
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,%r8
imul   %rdi,%rdi
mov    %rdi,%rax
or     %rcx,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1180 <fastmod+0x80>
mov    %rdi,%rax
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,%rdi
mov    %rsi,%rax
shr    %rax
cmp    $0x1,%rsi
mov    %rax,%rsi
jbe    1114 <fastmod+0x14>
test   $0x1,%sil
je     112b <fastmod+0x2b>
imul   %rdi,%r8
mov    %r8,%rax
or     %rcx,%rax
shr    $0x20,%rax
jne    1120 <fastmod+0x20>
mov    %r8d,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%r8d
jmp    112b <fastmod+0x2b>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%edi
jmp    1146 <fastmod+0x46>
mov    %rcx,%rax
shr    $0x20,%rax
je     11a1 <fastmod+0xa1>
mov    $0x1,%eax
xor    %edx,%edx
idiv   %rcx
mov    %rdx,%rax
ret
mov    $0x1,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ecx
mov    %edx,%r8d
mov    %r8,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @fastmod(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* %5
store i64 %1, i64* %6
store i64 %2, i64* %7
store i64 1, i64* %8
%9 = load i64, i64* %6
%10 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %14
11: ; preds = %3
%12 = load i64, i64* %7
%13 = srem i64 1, %12
store i64 %13, i64* %4
br label %39
14: ; preds = %3
br label %15
15: ; preds = %28, %14
%16 = load i64, i64* %6
%17 = icmp sgt i64 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %36
18: ; preds = %15
%19 = load i64, i64* %6
%20 = and i64 %19, 1
%21 = icmp ne i64 %20, 0
br i1 %21, label %22, label %28
22: ; preds = %18
%23 = load i64, i64* %8
%24 = load i64, i64* %5
%25 = mul nsw i64 %23, %24
%26 = load i64, i64* %7
%27 = srem i64 %25, %26
store i64 %27, i64* %8
br label %28
28: ; preds = %22, %18
%29 = load i64, i64* %5
%30 = load i64, i64* %5
%31 = mul nsw i64 %29, %30
%32 = load i64, i64* %7
%33 = srem i64 %31, %32
store i64 %33, i64* %5
%34 = load i64, i64* %6
%35 = sdiv i64 %34, 2
store i64 %35, i64* %6
br label %15
36: ; preds = %15
br label %37
37: ; preds = %36
%38 = load i64, i64* %8
store i64 %38, i64* %4
br label %39
39: ; preds = %37, %11
%40 = load i64, i64* %4
ret i64 %40
}

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