#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 pow64(uint64_t a, uint64_t n) {
  uint64_t t;
  if (n == 0) {
    return 1;
  }
  if (n == 1) {
    return a;
  }
  if (n == 2) {
    return a * a;
  }
  t = pow64(a, n / 2);
  t *= t;
  if (n & 1) {
    t *= a;
  }
  return t;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<pow64>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    1134 <pow64+0x24>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    11a3 <pow64+0x93>
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jne    1149 <pow64+0x39>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a3 <pow64+0x93>
cmpl   $0x2,-0xc(%rbp)
jne    1162 <pow64+0x52>
mov    -0x8(%rbp),%eax
imul   -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11a3 <pow64+0x93>
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%esi
call   1030 <pow64@plt>
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     119d <pow64+0x8d>
mov    -0x8(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<pow64>:
push   %rbp
push   %rbx
push   %rax
test   %esi,%esi
je     114b <pow64+0x3b>
mov    %esi,%ebp
mov    %edi,%ebx
cmp    $0x2,%esi
je     1152 <pow64+0x42>
cmp    $0x1,%ebp
je     1155 <pow64+0x45>
mov    %ebp,%esi
shr    $0x1f,%esi
add    %ebp,%esi
sar    %esi
mov    %ebx,%edi
call   1030 <pow64@plt>
test   $0x1,%bpl
mov    $0x1,%ecx
cmovne %ebx,%ecx
imul   %eax,%ecx
imul   %eax,%ecx
mov    %ecx,%ebx
jmp    1155 <pow64+0x45>
mov    $0x1,%ebx
jmp    1155 <pow64+0x45>
imul   %ebx,%ebx
mov    %ebx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @pow64(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
%7 = load i32, i32* %5
%8 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %8, label %9, label %10
9: ; preds = %2
store i32 1, i32* %3
br label %39
10: ; preds = %2
%11 = load i32, i32* %5
%12 = icmp eq i32 %11, 1
br i1 %12, label %13, label %15
13: ; preds = %10
%14 = load i32, i32* %4
store i32 %14, i32* %3
br label %39
15: ; preds = %10
%16 = load i32, i32* %5
%17 = icmp eq i32 %16, 2
br i1 %17, label %18, label %22
18: ; preds = %15
%19 = load i32, i32* %4
%20 = load i32, i32* %4
%21 = mul nsw i32 %19, %20
store i32 %21, i32* %3
br label %39
22: ; preds = %15
%23 = load i32, i32* %4
%24 = load i32, i32* %5
%25 = sdiv i32 %24, 2
%26 = call i32 @pow64(i32 %23, i32 %25)
store i32 %26, i32* %6
%27 = load i32, i32* %6
%28 = load i32, i32* %6
%29 = mul nsw i32 %28, %27
store i32 %29, i32* %6
%30 = load i32, i32* %5
%31 = and i32 %30, 1
%32 = icmp ne i32 %31, 0
br i1 %32, label %33, label %37
33: ; preds = %22
%34 = load i32, i32* %4
%35 = load i32, i32* %6
%36 = mul nsw i32 %35, %34
store i32 %36, i32* %6
br label %37
37: ; preds = %33, %22
%38 = load i32, i32* %6
store i32 %38, i32* %3
br label %39
39: ; preds = %37, %18, %13, %9
%40 = load i32, i32* %3
ret i32 %40
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @pow64(i32 %0, i32 %1) {
switch i32 %1, label %8 [
i32 0, label %6
i32 1, label %3
i32 2, label %4
]
3: ; preds = %2
br label %6
4: ; preds = %2
%5 = mul nsw i32 %0, %0
br label %6
6: ; preds = %3, %4, %2, %8
%7 = phi i32 [ %15, %8 ], [ %0, %3 ], [ %5, %4 ], [ 1, %2 ]
ret i32 %7
8: ; preds = %2
%9 = sdiv i32 %1, 2
%10 = tail call i32 @pow64(i32 %0, i32 %9)
%11 = and i32 %1, 1
%12 = icmp eq i32 %11, 0
%13 = select i1 %12, i32 1, i32 %0
%14 = mul i32 %10, %13
%15 = mul i32 %14, %10
br label %6
}