#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 /*<<< orphan*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *, int);
int /*<<< orphan*/ stderr;
int ipowMod(int a, long long int n, int md) {
  int seed = 1, q = a, r = 1;
  if (n < 0) {
    fprintf(stderr, "ipowMod: exponent must be nonnegative exp=%lld\n", n);
    n = -n;
  }
  if (md <= 0) {
    fprintf(stderr, "ipowMod: module must be positive mod=%d", md);
    return 1;
  }
  if (n == 0)
    return 1;
  while (n > 1) {
    int n2 = n / 2;
    if (n2 * 2 == n) {
      seed = (q * q) % md;
      q = seed;
      n = n2;
    } else {
      seed = (r * q) % md;
      r = seed;
      n = n - 1;
    }
  }
  seed = (r * q) % md;
  return seed;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ipowMod>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x1,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jge    1166 <ipowMod+0x56>
mov    0x2e98(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %eax,%edx
lea    0xea9(%rip),%rsi
call   1030 <fprintf@plt>
xor    %eax,%eax
sub    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jg     1194 <ipowMod+0x84>
mov    0x2e69(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    -0x14(%rbp),%edx
lea    0xead(%rip),%rsi
call   1030 <fprintf@plt>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    1238 <ipowMod+0x128>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    11ab <ipowMod+0x9b>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    1238 <ipowMod+0x128>
jmp    11b0 <ipowMod+0xa0>
cmpq   $0x1,-0x10(%rbp)
jle    1224 <ipowMod+0x114>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
cltq
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jne    11ff <ipowMod+0xef>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
movslq -0x24(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    121f <ipowMod+0x10f>
mov    -0x20(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    11b0 <ipowMod+0xa0>
mov    -0x20(%rbp),%eax
imul   -0x1c(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ipowMod>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %edx,%r14d
mov    %rsi,%rbx
mov    %edi,%ebp
test   %rsi,%rsi
js     1196 <ipowMod+0x86>
test   %r14d,%r14d
jle    11b9 <ipowMod+0xa9>
mov    $0x1,%ecx
test   %rbx,%rbx
je     11d6 <ipowMod+0xc6>
cmp    $0x1,%rbx
je     1189 <ipowMod+0x79>
mov    $0x1,%ecx
jmp    1165 <ipowMod+0x55>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
imul   %ebp,%ecx
mov    %ecx,%eax
cltd
idiv   %r14d
add    $0xffffffffffffffff,%rbx
mov    %edx,%ecx
cmp    $0x1,%rbx
jle    1189 <ipowMod+0x79>
mov    %rbx,%rsi
shr    %rsi
lea    (%rsi,%rsi,1),%eax
cltq
cmp    %rax,%rbx
jne    1150 <ipowMod+0x40>
imul   %ebp,%ebp
mov    %ebp,%eax
cltd
idiv   %r14d
movslq %esi,%rbx
mov    %edx,%ebp
cmp    $0x1,%rbx
jg     1165 <ipowMod+0x55>
imul   %ecx,%ebp
mov    %ebp,%eax
cltd
idiv   %r14d
mov    %edx,%ecx
jmp    11d6 <ipowMod+0xc6>
mov    0x2e43(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xe5a(%rip),%rsi
mov    %ebx,%edx
call   1030 <fprintf@plt>
neg    %rbx
test   %r14d,%r14d
jg     112a <ipowMod+0x1a>
mov    0x2e20(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xe67(%rip),%rsi
mov    %r14d,%edx
call   1030 <fprintf@plt>
mov    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@stderr = global i32 0
@.str = [48 x i8] c"ipowMod: exponent must be nonnegative exp=%lld\0A\00"
@.str.1 = [40 x i8] c"ipowMod: module must be positive mod=%d\00"
define i32 @ipowMod(i32 %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i64 %1, i64* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 1, i32* %8
%12 = load i32, i32* %5
store i32 %12, i32* %9
store i32 1, i32* %10
%13 = load i64, i64* %6
%14 = icmp slt i64 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %22
15: ; preds = %3
%16 = load i32, i32* @stderr
%17 = load i64, i64* %6
%18 = trunc i64 %17 to i32
%19 = call i32 @fprintf(i32 %16, i8* getelementptr inbounds ([48 x i8], [48 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %18)
%20 = load i64, i64* %6
%21 = sub nsw i64 0, %20
store i64 %21, i64* %6
br label %22
22: ; preds = %15, %3
%23 = load i32, i32* %7
%24 = icmp sle i32 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %29
25: ; preds = %22
%26 = load i32, i32* @stderr
%27 = load i32, i32* %7
%28 = call i32 @fprintf(i32 %26, i8* getelementptr inbounds ([40 x i8], [40 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %27)
store i32 1, i32* %4
br label %72
29: ; preds = %22
%30 = load i64, i64* %6
%31 = icmp eq i64 %30, 0
br i1 %31, label %32, label %33
32: ; preds = %29
store i32 1, i32* %4
br label %72
33: ; preds = %29
br label %34
34: ; preds = %64, %33
%35 = load i64, i64* %6
%36 = icmp sgt i64 %35, 1
br i1 %36, label %37, label %65
37: ; preds = %34
%38 = load i64, i64* %6
%39 = sdiv i64 %38, 2
%40 = trunc i64 %39 to i32
store i32 %40, i32* %11
%41 = load i32, i32* %11
%42 = mul nsw i32 %41, 2
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = load i64, i64* %6
%45 = icmp eq i64 %43, %44
br i1 %45, label %46, label %55
46: ; preds = %37
%47 = load i32, i32* %9
%48 = load i32, i32* %9
%49 = mul nsw i32 %47, %48
%50 = load i32, i32* %7
%51 = srem i32 %49, %50
store i32 %51, i32* %8
%52 = load i32, i32* %8
store i32 %52, i32* %9
%53 = load i32, i32* %11
%54 = sext i32 %53 to i64
store i64 %54, i64* %6
br label %64
55: ; preds = %37
%56 = load i32, i32* %10
%57 = load i32, i32* %9
%58 = mul nsw i32 %56, %57
%59 = load i32, i32* %7
%60 = srem i32 %58, %59
store i32 %60, i32* %8
%61 = load i32, i32* %8
store i32 %61, i32* %10
%62 = load i64, i64* %6
%63 = sub nsw i64 %62, 1
store i64 %63, i64* %6
br label %64
64: ; preds = %55, %46
br label %34
65: ; preds = %34
%66 = load i32, i32* %10
%67 = load i32, i32* %9
%68 = mul nsw i32 %66, %67
%69 = load i32, i32* %7
%70 = srem i32 %68, %69
store i32 %70, i32* %8
%71 = load i32, i32* %8
store i32 %71, i32* %4
br label %72
72: ; preds = %65, %32, %25
%73 = load i32, i32* %4
ret i32 %73
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [48 x i8] c"ipowMod: exponent must be nonnegative exp=%lld\0A\00"
@.str.1 = [40 x i8] c"ipowMod: module must be positive mod=%d\00"
define i32 @ipowMod(i32 %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i64 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %10
5: ; preds = %3
%6 = load i32, i32* @stderr
%7 = trunc i64 %1 to i32
%8 = tail call i32 @fprintf(i32 %6, i8* getelementptr inbounds ([48 x i8], [48 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %7)
%9 = sub nsw i64 0, %1
br label %10
10: ; preds = %5, %3
%11 = phi i64 [ %9, %5 ], [ %1, %3 ]
%12 = icmp slt i32 %2, 1
br i1 %12, label %13, label %16
13: ; preds = %10
%14 = load i32, i32* @stderr
%15 = tail call i32 @fprintf(i32 %14, i8* getelementptr inbounds ([40 x i8], [40 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i32 %2)
br label %45
16: ; preds = %10
switch i64 %11, label %17 [
i64 0, label %45
i64 1, label %40
]
17: ; preds = %16, %35
%18 = phi i32 [ %38, %35 ], [ 1, %16 ]
%19 = phi i32 [ %37, %35 ], [ %0, %16 ]
%20 = phi i64 [ %36, %35 ], [ %11, %16 ]
%21 = lshr i64 %20, 1
%22 = trunc i64 %21 to i32
%23 = shl nsw i32 %22, 1
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = icmp eq i64 %20, %24
br i1 %25, label %26, label %31
26: ; preds = %17
%27 = mul nsw i32 %19, %19
%28 = srem i32 %27, %2
%29 = shl i64 %21, 32
%30 = ashr exact i64 %29, 32
br label %35
31: ; preds = %17
%32 = mul nsw i32 %18, %19
%33 = srem i32 %32, %2
%34 = add nsw i64 %20, -1
br label %35
35: ; preds = %31, %26
%36 = phi i64 [ %30, %26 ], [ %34, %31 ]
%37 = phi i32 [ %28, %26 ], [ %19, %31 ]
%38 = phi i32 [ %18, %26 ], [ %33, %31 ]
%39 = icmp sgt i64 %36, 1
br i1 %39, label %17, label %40
40: ; preds = %35, %16
%41 = phi i32 [ %0, %16 ], [ %37, %35 ]
%42 = phi i32 [ 1, %16 ], [ %38, %35 ]
%43 = mul nsw i32 %42, %41
%44 = srem i32 %43, %2
br label %45
45: ; preds = %16, %40, %13
%46 = phi i32 [ 1, %13 ], [ %44, %40 ], [ 1, %16 ]
ret i32 %46
}