#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 */
typedef int uint64_t;
typedef int uint32_t;

/* Variables and functions */
uint32_t exp_mod(uint32_t a0, uint32_t b, uint32_t n) {
  uint64_t a = a0, result = 1;
  while (b) {
    if (b & 1) {
      result = (result * a) % n;
    }
    a = (a * a) % n;
    b /= 2;
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<exp_mod>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
je     1162 <exp_mod+0x62>
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1141 <exp_mod+0x41>
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    111a <exp_mod+0x1a>
mov    -0x14(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<exp_mod>:
test   %esi,%esi
je     1144 <exp_mod+0x44>
mov    %edx,%r8d
mov    $0x1,%ecx
jmp    112e <exp_mod+0x2e>
xchg   %ax,%ax
imul   %edi,%edi
mov    %edi,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %esi,%eax
shr    $0x1f,%eax
add    %esi,%eax
sar    %eax
add    $0x1,%esi
mov    %edx,%edi
cmp    $0x2,%esi
mov    %eax,%esi
jbe    1141 <exp_mod+0x41>
test   $0x1,%sil
je     1110 <exp_mod+0x10>
imul   %edi,%ecx
mov    %ecx,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,%ecx
jmp    1110 <exp_mod+0x10>
mov    %ecx,%eax
ret
mov    $0x1,%eax
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @exp_mod(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %4, label %21, label %5
5: ; preds = %3, %14
%6 = phi i32 [ %15, %14 ], [ 1, %3 ]
%7 = phi i32 [ %17, %14 ], [ %0, %3 ]
%8 = phi i32 [ %18, %14 ], [ %1, %3 ]
%9 = and i32 %8, 1
%10 = icmp eq i32 %9, 0
br i1 %10, label %14, label %11
11: ; preds = %5
%12 = mul nsw i32 %6, %7
%13 = srem i32 %12, %2
br label %14
14: ; preds = %11, %5
%15 = phi i32 [ %13, %11 ], [ %6, %5 ]
%16 = mul nsw i32 %7, %7
%17 = srem i32 %16, %2
%18 = sdiv i32 %8, 2
%19 = add i32 %8, 1
%20 = icmp ult i32 %19, 3
br i1 %20, label %21, label %5
21: ; preds = %14, %3
%22 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %15, %14 ]
ret i32 %22
}