#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 mod_mult(long, long, long);
long modpow(long x, long e, long m) {
  long res = 1;
  long val = x % m;
  for (; e != 0; e /= 2) {
    if (e & 1)
      res = mod_mult(res, val, m);
    val = mod_mult(val, val, m);
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<modpow>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     1198 <modpow+0x88>
mov    -0x10(%rbp),%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
je     116c <modpow+0x5c>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <mod_mult@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rdx
call   1030 <mod_mult@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    113a <modpow+0x2a>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<modpow>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
test   %rsi,%rsi
je     113c <modpow+0x2c>
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%rbx
mov    %rdi,%rax
or     %rdx,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1151 <modpow+0x41>
mov    %rdi,%rax
cqto
idiv   %r14
mov    %rdx,%r15
jmp    115b <modpow+0x4b>
mov    $0x1,%r12d
mov    %r12,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r14d
mov    %edx,%r15d
mov    $0x1,%r12d
jmp    119b <modpow+0x8b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %r15,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %r14,%rdx
call   1030 <mod_mult@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %rbx,%rax
shr    $0x3f,%rax
add    %rbx,%rax
sar    %rax
add    $0x1,%rbx
cmp    $0x2,%rbx
mov    %rax,%rbx
jbe    1142 <modpow+0x32>
test   $0x1,%bl
je     1170 <modpow+0x60>
mov    %r12,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %r14,%rdx
call   1030 <mod_mult@plt>
mov    %rax,%r12
jmp    1170 <modpow+0x60>

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

LLVM IR (-O2):
define i64 @modpow(i64 %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %4, label %21, label %5
5: ; preds = %3
%6 = srem i64 %0, %2
br label %7
7: ; preds = %5, %15
%8 = phi i64 [ %17, %15 ], [ %6, %5 ]
%9 = phi i64 [ %16, %15 ], [ 1, %5 ]
%10 = phi i64 [ %18, %15 ], [ %1, %5 ]
%11 = and i64 %10, 1
%12 = icmp eq i64 %11, 0
br i1 %12, label %15, label %13
13: ; preds = %7
%14 = tail call i64 @mod_mult(i64 %9, i64 %8, i64 %2)
br label %15
15: ; preds = %13, %7
%16 = phi i64 [ %14, %13 ], [ %9, %7 ]
%17 = tail call i64 @mod_mult(i64 %8, i64 %8, i64 %2)
%18 = sdiv i64 %10, 2
%19 = add i64 %10, 1
%20 = icmp ult i64 %19, 3
br i1 %20, label %21, label %7
21: ; preds = %15, %3
%22 = phi i64 [ 1, %3 ], [ %16, %15 ]
ret i64 %22
}