int greatest_prime_power(int n, int *prime) {
  int d, q, best = 0, bestp = 0, power;
  for (d = 2; d * d <= n; ++d) {
    q = n / d;
    if (d * q != n)
      continue;
    power = d;
    n = q;
    q = n / d;
    while (d * q == n) {
      power *= d;
      n = q;
      q = n / d;
    }
    if (best < power) {
      best = power;
      bestp = d;
    }
  }
  if (best < n)
    best = bestp = n;
  if (prime)
    *prime = bestp;
  return best;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<greatest_prime_power>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
movl   $0x2,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jg     11bf <greatest_prime_power+0xbf>
mov    -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
je     114f <greatest_prime_power+0x4f>
jmp    11b1 <greatest_prime_power+0xb1>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jne    1194 <greatest_prime_power+0x94>
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1165 <greatest_prime_power+0x65>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jge    11ac <greatest_prime_power+0xac>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    11b1 <greatest_prime_power+0xb1>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1120 <greatest_prime_power+0x20>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11d4 <greatest_prime_power+0xd4>
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     11e8 <greatest_prime_power+0xe8>
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<greatest_prime_power>:
mov    %edi,%r10d
xor    %r8d,%r8d
cmp    $0x4,%edi
jge    1128 <greatest_prime_power+0x28>
xor    %r9d,%r9d
test   %rsi,%rsi
je     111d <greatest_prime_power+0x1d>
cmp    %r10d,%r8d
cmovl  %r10d,%r9d
mov    %r9d,(%rsi)
cmp    %r10d,%r8d
cmovl  %r10d,%r8d
mov    %r8d,%eax
ret
mov    $0x2,%r11d
xor    %r9d,%r9d
xor    %r8d,%r8d
jmp    115e <greatest_prime_power+0x5e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %ecx,%r8d
cmovl  %ecx,%r8d
cmovl  %r11d,%r9d
mov    %edi,%r10d
add    $0x1,%r11d
mov    %r11d,%eax
imul   %r11d,%eax
cmp    %r10d,%eax
jg     110e <greatest_prime_power+0xe>
mov    %r10d,%eax
cltd
idiv   %r11d
mov    %eax,%edi
imul   %r11d,%eax
cmp    %r10d,%eax
jne    114e <greatest_prime_power+0x4e>
mov    %edi,%eax
cltd
idiv   %r11d
mov    %eax,%edx
imul   %r11d,%edx
mov    %r11d,%ecx
cmp    %edi,%edx
jne    1140 <greatest_prime_power+0x40>
mov    %r11d,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %eax,%edi
imul   %r11d,%ecx
cltd
idiv   %r11d
mov    %eax,%edx
imul   %r11d,%edx
cmp    %edi,%edx
je     1190 <greatest_prime_power+0x90>
jmp    1140 <greatest_prime_power+0x40>

LLVM IR (-O0):
define i32 @greatest_prime_power(i32 %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32* %1, i32** %4
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 2, i32* %5
br label %10
10: ; preds = %54, %2
%11 = load i32, i32* %5
%12 = load i32, i32* %5
%13 = mul nsw i32 %11, %12
%14 = load i32, i32* %3
%15 = icmp sle i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %57
16: ; preds = %10
%17 = load i32, i32* %3
%18 = load i32, i32* %5
%19 = sdiv i32 %17, %18
store i32 %19, i32* %6
%20 = load i32, i32* %5
%21 = load i32, i32* %6
%22 = mul nsw i32 %20, %21
%23 = load i32, i32* %3
%24 = icmp ne i32 %22, %23
br i1 %24, label %25, label %26
25: ; preds = %16
br label %54
26: ; preds = %16
%27 = load i32, i32* %5
store i32 %27, i32* %9
%28 = load i32, i32* %6
store i32 %28, i32* %3
%29 = load i32, i32* %3
%30 = load i32, i32* %5
%31 = sdiv i32 %29, %30
store i32 %31, i32* %6
br label %32
32: ; preds = %38, %26
%33 = load i32, i32* %5
%34 = load i32, i32* %6
%35 = mul nsw i32 %33, %34
%36 = load i32, i32* %3
%37 = icmp eq i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %46
38: ; preds = %32
%39 = load i32, i32* %5
%40 = load i32, i32* %9
%41 = mul nsw i32 %40, %39
store i32 %41, i32* %9
%42 = load i32, i32* %6
store i32 %42, i32* %3
%43 = load i32, i32* %3
%44 = load i32, i32* %5
%45 = sdiv i32 %43, %44
store i32 %45, i32* %6
br label %32
46: ; preds = %32
%47 = load i32, i32* %7
%48 = load i32, i32* %9
%49 = icmp slt i32 %47, %48
br i1 %49, label %50, label %53
50: ; preds = %46
%51 = load i32, i32* %9
store i32 %51, i32* %7
%52 = load i32, i32* %5
store i32 %52, i32* %8
br label %53
53: ; preds = %50, %46
br label %54
54: ; preds = %53, %25
%55 = load i32, i32* %5
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %5
br label %10
57: ; preds = %10
%58 = load i32, i32* %7
%59 = load i32, i32* %3
%60 = icmp slt i32 %58, %59
br i1 %60, label %61, label %63
61: ; preds = %57
%62 = load i32, i32* %3
store i32 %62, i32* %8
store i32 %62, i32* %7
br label %63
63: ; preds = %61, %57
%64 = load i32*, i32** %4
%65 = icmp ne i32* %64, null
br i1 %65, label %66, label %69
66: ; preds = %63
%67 = load i32, i32* %8
%68 = load i32*, i32** %4
store i32 %67, i32* %68
br label %69
69: ; preds = %66, %63
%70 = load i32, i32* %7
ret i32 %70
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @greatest_prime_power(i32 %0, i32* writeonly %1) {
%3 = icmp slt i32 %0, 4
br i1 %3, label %36, label %4
4: ; preds = %2, %29
%5 = phi i32 [ %32, %29 ], [ 0, %2 ]
%6 = phi i32 [ %31, %29 ], [ 0, %2 ]
%7 = phi i32 [ %33, %29 ], [ 2, %2 ]
%8 = phi i32 [ %30, %29 ], [ %0, %2 ]
%9 = sdiv i32 %8, %7
%10 = mul nsw i32 %9, %7
%11 = icmp eq i32 %10, %8
br i1 %11, label %12, label %29
12: ; preds = %4
%13 = sdiv i32 %9, %7
%14 = mul nsw i32 %13, %7
%15 = icmp eq i32 %14, %9
br i1 %15, label %16, label %23
16: ; preds = %12, %16
%17 = phi i32 [ %20, %16 ], [ %13, %12 ]
%18 = phi i32 [ %19, %16 ], [ %7, %12 ]
%19 = mul nsw i32 %18, %7
%20 = sdiv i32 %17, %7
%21 = mul nsw i32 %20, %7
%22 = icmp eq i32 %21, %17
br i1 %22, label %16, label %23
23: ; preds = %16, %12
%24 = phi i32 [ %9, %12 ], [ %17, %16 ]
%25 = phi i32 [ %7, %12 ], [ %19, %16 ]
%26 = icmp slt i32 %6, %25
%27 = select i1 %26, i32 %25, i32 %6
%28 = select i1 %26, i32 %7, i32 %5
br label %29
29: ; preds = %23, %4
%30 = phi i32 [ %8, %4 ], [ %24, %23 ]
%31 = phi i32 [ %6, %4 ], [ %27, %23 ]
%32 = phi i32 [ %5, %4 ], [ %28, %23 ]
%33 = add nuw nsw i32 %7, 1
%34 = mul nsw i32 %33, %33
%35 = icmp sgt i32 %34, %30
br i1 %35, label %36, label %4
36: ; preds = %29, %2
%37 = phi i32 [ %0, %2 ], [ %30, %29 ]
%38 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %31, %29 ]
%39 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %32, %29 ]
%40 = icmp slt i32 %38, %37
%41 = icmp eq i32* %1, null
br i1 %41, label %44, label %42
42: ; preds = %36
%43 = select i1 %40, i32 %37, i32 %39
store i32 %43, i32* %1
br label %44
44: ; preds = %42, %36
%45 = select i1 %40, i32 %37, i32 %38
ret i32 %45
}