#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 */
long lgf(long);
long exponent(long a, long n) {
  if (!n)
    return 1;
  if (n == 1)
    return a;
  long p = a, x = 1, m = lgf(n), y = 1 << m;
  while (x < y) {
    p *= p;
    x *= 2;
  }
  for (long i = x; i < n; i++)
    p *= a;
  return p;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<exponent>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    1138 <exponent+0x28>
movq   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    11e8 <exponent+0xd8>
cmpq   $0x1,-0x18(%rbp)
jne    1150 <exponent+0x40>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11e8 <exponent+0xd8>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <lgf@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %eax,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
cltq
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x38(%rbp),%rax
jge    11ac <exponent+0x9c>
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1180 <exponent+0x70>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jge    11e0 <exponent+0xd0>
mov    -0x10(%rbp),%rax
imul   -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    11b4 <exponent+0xa4>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<exponent>:
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
test   %rsi,%rsi
je     112d <exponent+0x1d>
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%rbx
cmp    $0x1,%rsi
jne    1137 <exponent+0x27>
mov    %rbx,%rax
jmp    11d6 <exponent+0xc6>
mov    $0x1,%eax
jmp    11d6 <exponent+0xc6>
mov    %r14,%rdi
call   1030 <lgf@plt>
mov    $0x1,%edx
mov    %eax,%ecx
shl    %cl,%edx
mov    $0x1,%ecx
mov    %rbx,%rax
cmp    $0x2,%edx
jl     116c <exponent+0x5c>
movslq %edx,%rdx
mov    $0x1,%ecx
mov    %rbx,%rax
imul   %rax,%rax
add    %rcx,%rcx
cmp    %rdx,%rcx
jl     1160 <exponent+0x50>
cmp    %r14,%rcx
jge    11d6 <exponent+0xc6>
mov    %r14d,%esi
sub    %ecx,%esi
mov    %rcx,%rdx
not    %rdx
add    %r14,%rdx
and    $0x7,%rsi
je     11a0 <exponent+0x90>
neg    %rsi
xor    %edi,%edi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
imul   %rbx,%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rdi
cmp    %rdi,%rsi
jne    1190 <exponent+0x80>
sub    %rdi,%rcx
cmp    $0x7,%rdx
jb     11d6 <exponent+0xc6>
sub    %rcx,%r14
nopl   0x0(%rax)
imul   %rbx,%rax
imul   %rbx,%rax
imul   %rbx,%rax
imul   %rbx,%rax
imul   %rbx,%rax
imul   %rbx,%rax
imul   %rbx,%rax
imul   %rbx,%rax
add    $0xfffffffffffffff8,%r14
jne    11b0 <exponent+0xa0>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @exponent(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i64 %1, i64* %5
%11 = load i64, i64* %5
%12 = icmp ne i64 %11, 0
br i1 %12, label %14, label %13
13: ; preds = %2
store i64 1, i64* %3
br label %52
14: ; preds = %2
%15 = load i64, i64* %5
%16 = icmp eq i64 %15, 1
br i1 %16, label %17, label %19
17: ; preds = %14
%18 = load i64, i64* %4
store i64 %18, i64* %3
br label %52
19: ; preds = %14
%20 = load i64, i64* %4
store i64 %20, i64* %6
store i64 1, i64* %7
%21 = load i64, i64* %5
%22 = call i64 @lgf(i64 %21)
store i64 %22, i64* %8
%23 = load i64, i64* %8
%24 = trunc i64 %23 to i32
%25 = shl i32 1, %24
%26 = sext i32 %25 to i64
store i64 %26, i64* %9
br label %27
27: ; preds = %31, %19
%28 = load i64, i64* %7
%29 = load i64, i64* %9
%30 = icmp slt i64 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %37
31: ; preds = %27
%32 = load i64, i64* %6
%33 = load i64, i64* %6
%34 = mul nsw i64 %33, %32
store i64 %34, i64* %6
%35 = load i64, i64* %7
%36 = mul nsw i64 %35, 2
store i64 %36, i64* %7
br label %27
37: ; preds = %27
%38 = load i64, i64* %7
store i64 %38, i64* %10
br label %39
39: ; preds = %47, %37
%40 = load i64, i64* %10
%41 = load i64, i64* %5
%42 = icmp slt i64 %40, %41
br i1 %42, label %43, label %50
43: ; preds = %39
%44 = load i64, i64* %4
%45 = load i64, i64* %6
%46 = mul nsw i64 %45, %44
store i64 %46, i64* %6
br label %47
47: ; preds = %43
%48 = load i64, i64* %10
%49 = add nsw i64 %48, 1
store i64 %49, i64* %10
br label %39
50: ; preds = %39
%51 = load i64, i64* %6
store i64 %51, i64* %3
br label %52
52: ; preds = %50, %17, %13
%53 = load i64, i64* %3
ret i64 %53
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @exponent(i64 %0, i64 %1) {
switch i64 %1, label %4 [
i64 0, label %52
i64 1, label %3
]
3: ; preds = %2
br label %52
4: ; preds = %2
%5 = tail call i64 @lgf(i64 %1)
%6 = trunc i64 %5 to i32
%7 = shl nuw i32 1, %6
%8 = sext i32 %7 to i64
%9 = icmp sgt i32 %7, 1
br i1 %9, label %33, label %10
10: ; preds = %33, %4
%11 = phi i64 [ 1, %4 ], [ %37, %33 ]
%12 = phi i64 [ %0, %4 ], [ %36, %33 ]
%13 = icmp slt i64 %11, %1
br i1 %13, label %14, label %52
14: ; preds = %10
%15 = sub i64 %1, %11
%16 = xor i64 %11, -1
%17 = add i64 %16, %1
%18 = and i64 %15, 7
%19 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %19, label %28, label %20
20: ; preds = %14, %20
%21 = phi i64 [ %25, %20 ], [ %11, %14 ]
%22 = phi i64 [ %24, %20 ], [ %12, %14 ]
%23 = phi i64 [ %26, %20 ], [ 0, %14 ]
%24 = mul nsw i64 %22, %0
%25 = add nuw nsw i64 %21, 1
%26 = add i64 %23, 1
%27 = icmp eq i64 %26, %18
br i1 %27, label %28, label %20
28: ; preds = %20, %14
%29 = phi i64 [ undef, %14 ], [ %24, %20 ]
%30 = phi i64 [ %11, %14 ], [ %25, %20 ]
%31 = phi i64 [ %12, %14 ], [ %24, %20 ]
%32 = icmp ult i64 %17, 7
br i1 %32, label %52, label %39
33: ; preds = %4, %33
%34 = phi i64 [ %36, %33 ], [ %0, %4 ]
%35 = phi i64 [ %37, %33 ], [ 1, %4 ]
%36 = mul nsw i64 %34, %34
%37 = shl nsw i64 %35, 1
%38 = icmp slt i64 %37, %8
br i1 %38, label %33, label %10
39: ; preds = %28, %39
%40 = phi i64 [ %50, %39 ], [ %30, %28 ]
%41 = phi i64 [ %49, %39 ], [ %31, %28 ]
%42 = mul nsw i64 %41, %0
%43 = mul nsw i64 %42, %0
%44 = mul nsw i64 %43, %0
%45 = mul nsw i64 %44, %0
%46 = mul nsw i64 %45, %0
%47 = mul nsw i64 %46, %0
%48 = mul nsw i64 %47, %0
%49 = mul nsw i64 %48, %0
%50 = add nuw nsw i64 %40, 8
%51 = icmp eq i64 %50, %1
br i1 %51, label %52, label %39
52: ; preds = %28, %39, %10, %2, %3
%53 = phi i64 [ %0, %3 ], [ 1, %2 ], [ %12, %10 ], [ %29, %28 ], [ %49, %39 ]
ret i64 %53
}