#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 */
int igcd(int, int);
int imod(int, int);
int idivmod(int a, int b, int m) {
  int u1 = 0, u3 = m;
  int v1 = 1, v3 = a;
  while (v3) {
    int q = u3 / v3, t;
    t = u1 - v1 * q, u1 = v1, v1 = t;
    t = u3 - v3 * q, u3 = v3, v3 = t;
  }
  return imod(u1 * b / igcd(a, m), m);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<idivmod>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
je     119a <idivmod+0x7a>
mov    -0x14(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x1c(%rbp)
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    114b <idivmod+0x2b>
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1030 <igcd@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
call   1040 <imod@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<idivmod>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edx,%r14d
test   %edi,%edi
je     115a <idivmod+0x3a>
mov    $0x1,%ecx
xor    %r8d,%r8d
mov    %r14d,%eax
mov    %edi,%ebx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cltd
idiv   %ebx
mov    %ecx,%ebp
imul   %ecx,%eax
mov    %r8d,%ecx
sub    %eax,%ecx
mov    %ebp,%r8d
mov    %ebx,%eax
mov    %edx,%ebx
test   %edx,%edx
jne    1140 <idivmod+0x20>
jmp    115c <idivmod+0x3c>
xor    %ebp,%ebp
imul   %esi,%ebp
mov    %r14d,%esi
call   1030 <igcd@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    %ebp,%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%edi
mov    %r14d,%esi
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
jmp    1040 <imod@plt>

LLVM IR (-O0):
define i32 @idivmod(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
%13 = load i32, i32* %6
store i32 %13, i32* %8
store i32 1, i32* %9
%14 = load i32, i32* %4
store i32 %14, i32* %10
br label %15
15: ; preds = %18, %3
%16 = load i32, i32* %10
%17 = icmp ne i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %36
18: ; preds = %15
%19 = load i32, i32* %8
%20 = load i32, i32* %10
%21 = sdiv i32 %19, %20
store i32 %21, i32* %11
%22 = load i32, i32* %7
%23 = load i32, i32* %9
%24 = load i32, i32* %11
%25 = mul nsw i32 %23, %24
%26 = sub nsw i32 %22, %25
store i32 %26, i32* %12
%27 = load i32, i32* %9
store i32 %27, i32* %7
%28 = load i32, i32* %12
store i32 %28, i32* %9
%29 = load i32, i32* %8
%30 = load i32, i32* %10
%31 = load i32, i32* %11
%32 = mul nsw i32 %30, %31
%33 = sub nsw i32 %29, %32
store i32 %33, i32* %12
%34 = load i32, i32* %10
store i32 %34, i32* %8
%35 = load i32, i32* %12
store i32 %35, i32* %10
br label %15
36: ; preds = %15
%37 = load i32, i32* %7
%38 = load i32, i32* %5
%39 = mul nsw i32 %37, %38
%40 = load i32, i32* %4
%41 = load i32, i32* %6
%42 = call i32 @igcd(i32 %40, i32 %41)
%43 = sdiv i32 %39, %42
%44 = load i32, i32* %6
%45 = call i32 @imod(i32 %43, i32 %44)
ret i32 %45
}

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