int modRecursion(long long a, long long b, long long c) {
  if (b == 0)
    return 1;
  if (b == 1)
    return a % c;
  else if (b % 2 == 0) {
    return modRecursion((a * a) % c, b / 2, c);
  } else {
    return (a * modRecursion((a * a % c), b / 2, c)) % c;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<modRecursion>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    113b <modRecursion+0x2b>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    11f2 <modRecursion+0xe2>
cmpq   $0x1,-0x18(%rbp)
jne    115a <modRecursion+0x4a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x20(%rbp)
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11f2 <modRecursion+0xe2>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
cmp    $0x0,%rdx
jne    11a6 <modRecursion+0x96>
mov    -0x10(%rbp),%rax
imul   -0x10(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x20(%rbp)
mov    %rdx,%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
call   1030 <modRecursion@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11f2 <modRecursion+0xe2>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
imul   -0x10(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x20(%rbp)
mov    %rdx,%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    $0x2,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %rax,%rsi
mov    -0x20(%rbp),%rdx
call   1030 <modRecursion@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
imul   %rcx,%rax
cqto
idivq  -0x20(%rbp)
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<modRecursion>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdx,%r14
mov    %rdi,%rdx
jmp    1138 <modRecursion+0x28>
nopl   0x0(%rax)
cqto
idiv   %r14
mov    %esi,%eax
mov    %rsi,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
add    %rcx,%rsi
sar    %rsi
test   $0x1,%al
jne    1160 <modRecursion+0x50>
test   %rsi,%rsi
je     118a <modRecursion+0x7a>
mov    %rdx,%rbx
cmp    $0x1,%rsi
je     1171 <modRecursion+0x61>
mov    %rbx,%rax
imul   %rbx,%rax
mov    %rax,%rcx
or     %r14,%rcx
shr    $0x20,%rcx
jne    1120 <modRecursion+0x10>
xor    %edx,%edx
div    %r14d
jmp    1125 <modRecursion+0x15>
mov    %rdx,%rdi
mov    %r14,%rdx
call   1030 <modRecursion@plt>
cltq
imul   %rax,%rbx
mov    %rbx,%rax
or     %r14,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1191 <modRecursion+0x81>
mov    %rbx,%rax
cqto
idiv   %r14
mov    %rdx,%rax
jmp    119a <modRecursion+0x8a>
mov    $0x1,%eax
jmp    119a <modRecursion+0x8a>
mov    %ebx,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r14d
mov    %edx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @modRecursion(i64 %0, i64 %1, i64 %2) {
br label %4
4: ; preds = %7, %3
%5 = phi i64 [ %0, %3 ], [ %11, %7 ]
%6 = phi i64 [ %1, %3 ], [ %12, %7 ]
switch i64 %6, label %7 [
i64 0, label %17
i64 1, label %13
]
7: ; preds = %4
%8 = and i64 %6, 1
%9 = icmp eq i64 %8, 0
%10 = mul nsw i64 %5, %5
%11 = srem i64 %10, %2
%12 = sdiv i64 %6, 2
br i1 %9, label %4, label %19
13: ; preds = %4, %19
%14 = phi i64 [ %22, %19 ], [ %5, %4 ]
%15 = srem i64 %14, %2
%16 = trunc i64 %15 to i32
br label %17
17: ; preds = %4, %13
%18 = phi i32 [ %16, %13 ], [ 1, %4 ]
ret i32 %18
19: ; preds = %7
%20 = tail call i32 @modRecursion(i64 %11, i64 %12, i64 %2)
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = mul nsw i64 %5, %21
br label %13
}