#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 power(int, long);
long raiseto_mod(long, long, long);
long random(int, long);
int test3(long n, long k, long q) {
  long a = random(2, n - 2);
  if (raiseto_mod(a, q, n) == 1) {
    return 0;
  }
  for (long j = 0; j < k; j++) {
    if (raiseto_mod(a, power(2, j), n) == n - 1)
      return 0;
  }
  return 1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<test3>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rsi
sub    $0x2,%rsi
mov    $0x2,%edi
call   1040 <random@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
call   1050 <raiseto_mod@plt>
cmp    $0x1,%rax
jne    1181 <test3+0x51>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    11f7 <test3+0xc7>
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jge    11f0 <test3+0xc0>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rsi
mov    $0x2,%edi
call   1030 <power@plt>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    %rax,%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rdx
call   1050 <raiseto_mod@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    11da <test3+0xaa>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    11f7 <test3+0xc7>
jmp    11df <test3+0xaf>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1189 <test3+0x59>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<test3>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdx,%rbx
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r13
lea    -0x2(%rdi),%rsi
mov    $0x2,%edi
call   1040 <random@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %rax,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r13,%rdx
call   1050 <raiseto_mod@plt>
xor    %r12d,%r12d
cmp    $0x1,%rax
je     11de <test3+0xae>
test   %r14,%r14
jle    11d8 <test3+0xa8>
lea    -0x1(%r13),%rbp
xor    %r12d,%r12d
mov    $0x2,%edi
xor    %esi,%esi
call   1030 <power@plt>
mov    %r15,%rdi
mov    %rax,%rsi
mov    %r13,%rdx
call   1050 <raiseto_mod@plt>
cmp    %rbp,%rax
je     11de <test3+0xae>
mov    $0x1,%ecx
nopl   0x0(%rax)
mov    %rcx,%rbx
cmp    %rcx,%r14
je     11cc <test3+0x9c>
mov    $0x2,%edi
mov    %rbx,%rsi
call   1030 <power@plt>
mov    %r15,%rdi
mov    %rax,%rsi
mov    %r13,%rdx
call   1050 <raiseto_mod@plt>
lea    0x1(%rbx),%rcx
cmp    %rbp,%rax
jne    11a0 <test3+0x70>
xor    %r12d,%r12d
cmp    %r14,%rbx
setge  %r12b
jmp    11de <test3+0xae>
mov    $0x1,%r12d
mov    %r12d,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @test3(i64 %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
store i64 %0, i64* %5
store i64 %1, i64* %6
store i64 %2, i64* %7
%10 = load i64, i64* %5
%11 = sub nsw i64 %10, 2
%12 = call i64 @random(i32 2, i64 %11)
store i64 %12, i64* %8
%13 = load i64, i64* %8
%14 = load i64, i64* %7
%15 = load i64, i64* %5
%16 = call i64 @raiseto_mod(i64 %13, i64 %14, i64 %15)
%17 = icmp eq i64 %16, 1
br i1 %17, label %18, label %19
18: ; preds = %3
store i32 0, i32* %4
br label %39
19: ; preds = %3
store i64 0, i64* %9
br label %20
20: ; preds = %35, %19
%21 = load i64, i64* %9
%22 = load i64, i64* %6
%23 = icmp slt i64 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %38
24: ; preds = %20
%25 = load i64, i64* %8
%26 = load i64, i64* %9
%27 = call i64 @power(i32 2, i64 %26)
%28 = load i64, i64* %5
%29 = call i64 @raiseto_mod(i64 %25, i64 %27, i64 %28)
%30 = load i64, i64* %5
%31 = sub nsw i64 %30, 1
%32 = icmp eq i64 %29, %31
br i1 %32, label %33, label %34
33: ; preds = %24
store i32 0, i32* %4
br label %39
34: ; preds = %24
br label %35
35: ; preds = %34
%36 = load i64, i64* %9
%37 = add nsw i64 %36, 1
store i64 %37, i64* %9
br label %20
38: ; preds = %20
store i32 1, i32* %4
br label %39
39: ; preds = %38, %33, %18
%40 = load i32, i32* %4
ret i32 %40
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @test3(i64 %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = add nsw i64 %0, -2
%5 = tail call i64 @random(i32 2, i64 %4)
%6 = tail call i64 @raiseto_mod(i64 %5, i64 %2, i64 %0)
%7 = icmp eq i64 %6, 1
br i1 %7, label %26, label %8
8: ; preds = %3
%9 = icmp sgt i64 %1, 0
br i1 %9, label %10, label %26
10: ; preds = %8
%11 = add nsw i64 %0, -1
%12 = tail call i64 @power(i32 2, i64 0)
%13 = tail call i64 @raiseto_mod(i64 %5, i64 %12, i64 %0)
%14 = icmp eq i64 %13, %11
br i1 %14, label %26, label %15
15: ; preds = %10, %18
%16 = phi i64 [ %22, %18 ], [ 1, %10 ]
%17 = icmp eq i64 %16, %1
br i1 %17, label %23, label %18
18: ; preds = %15
%19 = tail call i64 @power(i32 2, i64 %16)
%20 = tail call i64 @raiseto_mod(i64 %5, i64 %19, i64 %0)
%21 = icmp eq i64 %20, %11
%22 = add nuw nsw i64 %16, 1
br i1 %21, label %23, label %15
23: ; preds = %15, %18
%24 = icmp sge i64 %16, %1
%25 = zext i1 %24 to i32
br label %26
26: ; preds = %8, %10, %23, %3
%27 = phi i32 [ 0, %3 ], [ 1, %8 ], [ 0, %10 ], [ %25, %23 ]
ret i32 %27
}