int exp1(int x, long long int n) {
  if (n == 0)
    return 1;
  else if (n == 1)
    return (x % 10);
  else if (n % 2 == 0)
    return exp1(((x % 10) * (x % 10)) % 10, n / 2) % 10;
  else if (n % 2 == 1)
    return ((x % 10) * exp1(((x % 10) * (x % 10) % 10), (n - 1) / 2)) % 10;
  return -1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<exp1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1136 <exp1+0x26>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    1252 <exp1+0x142>
cmpq   $0x1,-0x10(%rbp)
jne    1154 <exp1+0x44>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x4(%rbp)
jmp    1252 <exp1+0x142>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
cmp    $0x0,%rdx
jne    11bb <exp1+0xab>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   %edx,%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%edi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rsi
call   1030 <exp1@plt>
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x4(%rbp)
jmp    1252 <exp1+0x142>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
cmp    $0x1,%rdx
jne    123c <exp1+0x12c>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
imul   %edx,%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%edi
mov    -0x10(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rsi
call   1030 <exp1@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   %ecx,%eax
mov    $0xa,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x4(%rbp)
jmp    1252 <exp1+0x142>
jmp    1241 <exp1+0x131>
jmp    1246 <exp1+0x136>
jmp    124b <exp1+0x13b>
movl   $0xffffffff,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<exp1>:
push   %rbx
test   %rsi,%rsi
je     1126 <exp1+0x16>
mov    %edi,%ebx
cmp    $0x1,%rsi
jne    112d <exp1+0x1d>
movslq %ebx,%rax
jmp    11e8 <exp1+0xd8>
mov    $0x1,%eax
pop    %rbx
ret
mov    %rsi,%rax
shr    $0x3f,%rax
add    %rsi,%rax
mov    %rax,%rdx
and    $0xfffffffffffffffe,%rdx
mov    %rsi,%rcx
sub    %rdx,%rcx
je     11a4 <exp1+0x94>
mov    $0xffffffff,%eax
cmp    $0x1,%rcx
jne    112b <exp1+0x1b>
movslq %ebx,%rax
imul   $0x66666667,%rax,%rax
mov    %rax,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
sar    $0x22,%rax
add    %ecx,%eax
add    %eax,%eax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
sub    %eax,%ebx
mov    %ebx,%edi
imul   %edi,%edi
mov    $0xcccccccd,%eax
imul   %rdi,%rax
shr    $0x23,%rax
add    %eax,%eax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
sub    %eax,%edi
lea    -0x1(%rsi),%rax
shr    $0x3f,%rax
add    %rax,%rsi
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
sar    %rsi
call   1030 <exp1@plt>
imul   %ebx,%eax
jmp    11e6 <exp1+0xd6>
sar    %rax
movslq %ebx,%rcx
imul   $0x66666667,%rcx,%rcx
mov    %rcx,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
sar    $0x22,%rcx
add    %edx,%ecx
add    %ecx,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,4),%ecx
sub    %ecx,%ebx
imul   %ebx,%ebx
mov    $0xcccccccd,%ecx
imul   %rbx,%rcx
shr    $0x23,%rcx
add    %ecx,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,4),%ecx
sub    %ecx,%ebx
mov    %ebx,%edi
mov    %rax,%rsi
call   1030 <exp1@plt>
cltq
imul   $0x66666667,%rax,%rcx
mov    %rcx,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
sar    $0x22,%rcx
add    %edx,%ecx
add    %ecx,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,4),%ecx
sub    %ecx,%eax
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @exp1(i32 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
store i32 %0, i32* %4
store i64 %1, i64* %5
%6 = load i64, i64* %5
%7 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %7, label %8, label %9
8: ; preds = %2
store i32 1, i32* %3
br label %53
9: ; preds = %2
%10 = load i64, i64* %5
%11 = icmp eq i64 %10, 1
br i1 %11, label %12, label %15
12: ; preds = %9
%13 = load i32, i32* %4
%14 = srem i32 %13, 10
store i32 %14, i32* %3
br label %53
15: ; preds = %9
%16 = load i64, i64* %5
%17 = srem i64 %16, 2
%18 = icmp eq i64 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %30
19: ; preds = %15
%20 = load i32, i32* %4
%21 = srem i32 %20, 10
%22 = load i32, i32* %4
%23 = srem i32 %22, 10
%24 = mul nsw i32 %21, %23
%25 = srem i32 %24, 10
%26 = load i64, i64* %5
%27 = sdiv i64 %26, 2
%28 = call i32 @exp1(i32 %25, i64 %27)
%29 = srem i32 %28, 10
store i32 %29, i32* %3
br label %53
30: ; preds = %15
%31 = load i64, i64* %5
%32 = srem i64 %31, 2
%33 = icmp eq i64 %32, 1
br i1 %33, label %34, label %49
34: ; preds = %30
%35 = load i32, i32* %4
%36 = srem i32 %35, 10
%37 = load i32, i32* %4
%38 = srem i32 %37, 10
%39 = load i32, i32* %4
%40 = srem i32 %39, 10
%41 = mul nsw i32 %38, %40
%42 = srem i32 %41, 10
%43 = load i64, i64* %5
%44 = sub nsw i64 %43, 1
%45 = sdiv i64 %44, 2
%46 = call i32 @exp1(i32 %42, i64 %45)
%47 = mul nsw i32 %36, %46
%48 = srem i32 %47, 10
store i32 %48, i32* %3
br label %53
49: ; preds = %30
br label %50
50: ; preds = %49
br label %51
51: ; preds = %50
br label %52
52: ; preds = %51
store i32 -1, i32* %3
br label %53
53: ; preds = %52, %34, %19, %12, %8
%54 = load i32, i32* %3
ret i32 %54
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @exp1(i32 %0, i64 %1) {
switch i64 %1, label %5 [
i64 0, label %8
i64 1, label %3
]
3: ; preds = %2
%4 = srem i32 %0, 10
br label %8
5: ; preds = %2
%6 = srem i64 %1, 2
%7 = sdiv i64 %1, 2
switch i64 %6, label %8 [
i64 0, label %10
i64 1, label %16
]
8: ; preds = %3, %2, %5, %16, %10
%9 = phi i32 [ %15, %10 ], [ %24, %16 ], [ %4, %3 ], [ 1, %2 ], [ -1, %5 ]
ret i32 %9
10: ; preds = %5
%11 = srem i32 %0, 10
%12 = mul nsw i32 %11, %11
%13 = urem i32 %12, 10
%14 = tail call i32 @exp1(i32 %13, i64 %7)
%15 = srem i32 %14, 10
br label %8
16: ; preds = %5
%17 = srem i32 %0, 10
%18 = mul nsw i32 %17, %17
%19 = urem i32 %18, 10
%20 = add nsw i64 %1, -1
%21 = sdiv i64 %20, 2
%22 = tail call i32 @exp1(i32 %19, i64 %21)
%23 = mul nsw i32 %22, %17
%24 = srem i32 %23, 10
br label %8
}