#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;

/* Variables and functions */
uint64_t pow_mod(uint64_t x, uint64_t e, uint64_t mod) {
  uint64_t result = 1;
  x %= mod;
  while (e--) {
    result = (result % mod) * x;
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<pow_mod>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x4(%rbp),%eax
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0x4(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x8(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     1147 <pow_mod+0x47>
mov    -0x10(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
imul   -0x4(%rbp),%edx
mov    %edx,-0x10(%rbp)
jmp    1120 <pow_mod+0x20>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<pow_mod>:
mov    %edx,%r8d
mov    %edi,%eax
cltd
idiv   %r8d
test   %esi,%esi
je     1123 <pow_mod+0x23>
mov    %edx,%edi
lea    -0x1(%rsi),%eax
mov    %esi,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x3,%eax
jae    1129 <pow_mod+0x29>
mov    $0x1,%edx
jmp    1169 <pow_mod+0x69>
mov    $0x1,%eax
ret
and    $0xfffffffc,%esi
mov    $0x1,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,%eax
imul   %edi,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,%eax
imul   %edi,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,%eax
imul   %edi,%eax
cltd
idiv   %r8d
imul   %edi,%edx
add    $0xfffffffc,%esi
jne    1140 <pow_mod+0x40>
test   %ecx,%ecx
je     117e <pow_mod+0x7e>
nopl   (%rax)
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %r8d
imul   %edi,%edx
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1170 <pow_mod+0x70>
mov    %edx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @pow_mod(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 1, i32* %7
%8 = load i32, i32* %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = srem i32 %9, %8
store i32 %10, i32* %4
br label %11
11: ; preds = %15, %3
%12 = load i32, i32* %5
%13 = add nsw i32 %12, -1
store i32 %13, i32* %5
%14 = icmp ne i32 %12, 0
br i1 %14, label %15, label %21
15: ; preds = %11
%16 = load i32, i32* %7
%17 = load i32, i32* %6
%18 = srem i32 %16, %17
%19 = load i32, i32* %4
%20 = mul nsw i32 %18, %19
store i32 %20, i32* %7
br label %11
21: ; preds = %11
%22 = load i32, i32* %7
ret i32 %22
}

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