long long int modexp(long long int base, long long int exp) {
  long long int res = 1;
  while (exp) {
    if (exp % 2) {
      res *= base;
      res %= 1000000007;
    }
    exp /= 2;
    base *= base;
    base %= 1000000007;
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<modexp>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0x1,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     118c <modexp+0x8c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
cmp    $0x0,%rdx
je     1156 <modexp+0x56>
mov    -0x8(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    $0x3b9aca07,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
imul   -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    $0x3b9aca07,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rdx,-0x8(%rbp)
jmp    1114 <modexp+0x14>
mov    -0x18(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<modexp>:
mov    $0x1,%r9d
test   %rsi,%rsi
je     117f <modexp+0x7f>
movabs $0x89705f3112a28fe5,%r8
5f 70 89
jmp    1152 <modexp+0x52>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rsi,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
add    %rsi,%rcx
sar    %rcx
imul   %rdi,%rdi
mov    %rdi,%rax
mul    %r8
shr    $0x1d,%rdx
imul   $0x3b9aca07,%rdx,%rax
sub    %rax,%rdi
add    $0x1,%rsi
cmp    $0x2,%rsi
mov    %rcx,%rsi
jbe    117f <modexp+0x7f>
test   $0x1,%sil
je     1120 <modexp+0x20>
imul   %rdi,%r9
mov    %r9,%rax
imul   %r8
add    %r9,%rdx
mov    %rdx,%rax
shr    $0x3f,%rax
sar    $0x1d,%rdx
add    %rax,%rdx
imul   $0x3b9aca07,%rdx,%rax
sub    %rax,%r9
jmp    1120 <modexp+0x20>
mov    %r9,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @modexp(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
store i64 %1, i64* %4
store i64 1, i64* %5
br label %6
6: ; preds = %19, %2
%7 = load i64, i64* %4
%8 = icmp ne i64 %7, 0
br i1 %8, label %9, label %27
9: ; preds = %6
%10 = load i64, i64* %4
%11 = srem i64 %10, 2
%12 = icmp ne i64 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %19
13: ; preds = %9
%14 = load i64, i64* %3
%15 = load i64, i64* %5
%16 = mul nsw i64 %15, %14
store i64 %16, i64* %5
%17 = load i64, i64* %5
%18 = srem i64 %17, 1000000007
store i64 %18, i64* %5
br label %19
19: ; preds = %13, %9
%20 = load i64, i64* %4
%21 = sdiv i64 %20, 2
store i64 %21, i64* %4
%22 = load i64, i64* %3
%23 = load i64, i64* %3
%24 = mul nsw i64 %23, %22
store i64 %24, i64* %3
%25 = load i64, i64* %3
%26 = srem i64 %25, 1000000007
store i64 %26, i64* %3
br label %6
27: ; preds = %6
%28 = load i64, i64* %5
ret i64 %28
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @modexp(i64 %0, i64 %1) {
%3 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %3, label %20, label %4
4: ; preds = %2, %13
%5 = phi i64 [ %14, %13 ], [ 1, %2 ]
%6 = phi i64 [ %15, %13 ], [ %1, %2 ]
%7 = phi i64 [ %17, %13 ], [ %0, %2 ]
%8 = and i64 %6, 1
%9 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %9, label %13, label %10
10: ; preds = %4
%11 = mul nsw i64 %5, %7
%12 = srem i64 %11, 1000000007
br label %13
13: ; preds = %10, %4
%14 = phi i64 [ %12, %10 ], [ %5, %4 ]
%15 = sdiv i64 %6, 2
%16 = mul nsw i64 %7, %7
%17 = urem i64 %16, 1000000007
%18 = add i64 %6, 1
%19 = icmp ult i64 %18, 3
br i1 %19, label %20, label %4
20: ; preds = %13, %2
%21 = phi i64 [ 1, %2 ], [ %14, %13 ]
ret i64 %21
}