int powmod(int x, int power, int n) {
  int c = (x % n) * x;
  for (int i = 0; i < power - 1; i++) {
    c = (c % n) * x;
  }
  c /= x;
  return c;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<powmod>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
imul   -0x4(%rbp),%edx
mov    %edx,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    114f <powmod+0x4f>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
imul   -0x4(%rbp),%edx
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1122 <powmod+0x22>
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<powmod>:
mov    %edx,%r8d
mov    %edi,%eax
cltd
idiv   %r8d
cmp    $0x2,%esi
jl     117f <powmod+0x7f>
mov    %edi,%r9d
lea    -0x1(%rsi),%ecx
add    $0xfffffffe,%esi
mov    %ecx,%edi
and    $0x3,%edi
cmp    $0x3,%esi
jb     115d <powmod+0x5d>
and    $0xfffffffc,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
imul   %r9d,%edx
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,%eax
imul   %r9d,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,%eax
imul   %r9d,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,%eax
imul   %r9d,%eax
cltd
idiv   %r8d
add    $0xfffffffc,%ecx
jne    1130 <powmod+0x30>
test   %edi,%edi
je     117f <powmod+0x7f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
imul   %r9d,%edx
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %r8d
add    $0xffffffff,%edi
jne    1170 <powmod+0x70>
mov    %edx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @powmod(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = load i32, i32* %6
%11 = srem i32 %9, %10
%12 = load i32, i32* %4
%13 = mul nsw i32 %11, %12
store i32 %13, i32* %7
store i32 0, i32* %8
br label %14
14: ; preds = %25, %3
%15 = load i32, i32* %8
%16 = load i32, i32* %5
%17 = sub nsw i32 %16, 1
%18 = icmp slt i32 %15, %17
br i1 %18, label %19, label %28
19: ; preds = %14
%20 = load i32, i32* %7
%21 = load i32, i32* %6
%22 = srem i32 %20, %21
%23 = load i32, i32* %4
%24 = mul nsw i32 %22, %23
store i32 %24, i32* %7
br label %25
25: ; preds = %19
%26 = load i32, i32* %8
%27 = add nsw i32 %26, 1
store i32 %27, i32* %8
br label %14
28: ; preds = %14
%29 = load i32, i32* %4
%30 = load i32, i32* %7
%31 = sdiv i32 %30, %29
store i32 %31, i32* %7
%32 = load i32, i32* %7
ret i32 %32
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @powmod(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = add i32 %1, -1
%5 = srem i32 %0, %2
%6 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %6, label %7, label %24
7: ; preds = %3
%8 = add i32 %1, -2
%9 = and i32 %4, 3
%10 = icmp ult i32 %8, 3
br i1 %10, label %13, label %11
11: ; preds = %7
%12 = and i32 %4, -4
br label %26
13: ; preds = %26, %7
%14 = phi i32 [ undef, %7 ], [ %36, %26 ]
%15 = phi i32 [ %5, %7 ], [ %36, %26 ]
%16 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %16, label %24, label %17
17: ; preds = %13, %17
%18 = phi i32 [ %21, %17 ], [ %15, %13 ]
%19 = phi i32 [ %22, %17 ], [ 0, %13 ]
%20 = mul nsw i32 %18, %0
%21 = srem i32 %20, %2
%22 = add i32 %19, 1
%23 = icmp eq i32 %22, %9
br i1 %23, label %24, label %17
24: ; preds = %13, %17, %3
%25 = phi i32 [ %5, %3 ], [ %14, %13 ], [ %21, %17 ]
ret i32 %25
26: ; preds = %26, %11
%27 = phi i32 [ %5, %11 ], [ %36, %26 ]
%28 = phi i32 [ 0, %11 ], [ %37, %26 ]
%29 = mul nsw i32 %27, %0
%30 = srem i32 %29, %2
%31 = mul nsw i32 %30, %0
%32 = srem i32 %31, %2
%33 = mul nsw i32 %32, %0
%34 = srem i32 %33, %2
%35 = mul nsw i32 %34, %0
%36 = srem i32 %35, %2
%37 = add i32 %28, 4
%38 = icmp eq i32 %37, %12
br i1 %38, label %13, label %26
}