#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 */
scalar_t__ calloc(int, int);
int /*<<< orphan*/ free(int *);
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ memset(int *, int /*<<< orphan*/, int);
void cmint(int c, int n, int *m) {
  int a, b, i, l, *t, *u, w;
  t = (int *)malloc((c + 1) * sizeof(int));
  u = (int *)calloc(c + 1, sizeof(int));
  for (a = 0; a < c; a++) {
    memset(t, 0, (c + 1) * sizeof(int));
    b = a;
    t[b] = 1;
    l = 1;
    while (1) {
      b = (b * a) % c;
      if (t[b]) {
        u[a] = l - t[b] + 1;
        break;
      }
      t[b] = ++l;
    }
    if (n < l)
      w = n;
    else {
      w = (n - l) % u[a];
      if (w < 0)
        w += u[a];
    }
    if (a > 0 && w == 0)
      m[a] = 1;
    else {
      b = a;
      for (i = 1; i < w; i++)
        b = (b * a) % c;
      m[a] = b;
    }
  }
  free(t);
  free(u);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cmint>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
add    $0x1,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1050 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    12e9 <cmint+0x1a9>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edx
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x4(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
cmpl   $0x0,(%rax,%rcx,4)
je     1206 <cmint+0xc6>
mov    -0x20(%rbp),%edx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
sub    (%rax,%rcx,4),%edx
add    $0x1,%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    121f <cmint+0xdf>
mov    -0x20(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
mov    %edx,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    11c5 <cmint+0x85>
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1236 <cmint+0xf6>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    126b <cmint+0x12b>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
movslq -0x14(%rbp),%rsi
cltd
idivl  (%rcx,%rsi,4)
mov    %edx,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x34(%rbp)
jge    1266 <cmint+0x126>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    126b <cmint+0x12b>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jle    1293 <cmint+0x153>
cmpl   $0x0,-0x34(%rbp)
jne    1293 <cmint+0x153>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movl   $0x1,(%rax,%rcx,4)
jmp    12d6 <cmint+0x196>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x34(%rbp),%eax
jge    12c8 <cmint+0x188>
mov    -0x18(%rbp),%eax
imul   -0x14(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x4(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    12a0 <cmint+0x160>
mov    -0x18(%rbp),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    12db <cmint+0x19b>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1184 <cmint+0x44>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cmint>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdx,0x10(%rsp)
mov    %esi,%r12d
mov    %edi,%ebx
lea    0x1(%rbx),%r13d
lea    0x4(,%rbx,4),%edi
mov    %edi,0xc(%rsp)
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbp
mov    %r13d,%edi
mov    $0x4,%esi
call   1050 <calloc@plt>
mov    %rax,%r13
test   %ebx,%ebx
jle    12c3 <cmint+0x183>
mov    %ebx,%r14d
xor    %r15d,%r15d
jmp    11a9 <cmint+0x69>
nop
mov    %r15d,%edx
mov    0x10(%rsp),%rax
mov    %edx,(%rax,%r15,4)
add    $0x1,%r15
cmp    %r14,%r15
je     12c3 <cmint+0x183>
mov    %rbp,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    0xc(%rsp),%edx
call   1040 <memset@plt>
movl   $0x1,0x0(%rbp,%r15,4)
mov    %r15d,%eax
imul   %r15d,%eax
cltd
idiv   %ebx
mov    0x0(%rbp,%rdx,4),%esi
mov    $0x1,%ecx
test   %esi,%esi
jne    1214 <cmint+0xd4>
lea    0x0(,%rdx,4),%rax
add    %rbp,%rax
mov    $0x1,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,(%rax)
imul   %r15d,%edx
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %ebx
movslq %edx,%rsi
lea    0x0(,%rsi,4),%rax
add    %rbp,%rax
mov    0x0(%rbp,%rsi,4),%esi
test   %esi,%esi
je     11f0 <cmint+0xb0>
mov    %ecx,%edi
sub    %esi,%edi
add    $0x1,%edi
mov    %edi,0x0(%r13,%r15,4)
mov    %r12d,%eax
cmp    %r12d,%ecx
jg     1239 <cmint+0xf9>
mov    %r12d,%eax
sub    %ecx,%eax
cltd
idiv   %edi
mov    %edx,%eax
sar    $0x1f,%eax
and    %edi,%eax
add    %edx,%eax
test   %r15,%r15
je     124b <cmint+0x10b>
mov    $0x1,%edx
test   %eax,%eax
je     1193 <cmint+0x53>
cmp    $0x2,%eax
jl     1190 <cmint+0x50>
lea    -0x1(%rax),%esi
add    $0xfffffffe,%eax
mov    %esi,%ecx
and    $0x3,%ecx
mov    %r15d,%edx
cmp    $0x3,%eax
jb     1299 <cmint+0x159>
and    $0xfffffffc,%esi
mov    %r15d,%edx
nopl   (%rax)
imul   %r15d,%edx
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %ebx
mov    %edx,%eax
imul   %r15d,%eax
cltd
idiv   %ebx
mov    %edx,%eax
imul   %r15d,%eax
cltd
idiv   %ebx
mov    %edx,%eax
imul   %r15d,%eax
cltd
idiv   %ebx
add    $0xfffffffc,%esi
jne    1270 <cmint+0x130>
test   %ecx,%ecx
je     1193 <cmint+0x53>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
imul   %r15d,%edx
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %ebx
add    $0xffffffff,%ecx
jne    12b0 <cmint+0x170>
jmp    1193 <cmint+0x53>
mov    %rbp,%rdi
call   1030 <free@plt>
mov    %r13,%rdi
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @cmint(i32 %0, i32 %1, i32* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32*
%12 = alloca i32*
%13 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32* %2, i32** %6
%14 = load i32, i32* %4
%15 = add nsw i32 %14, 1
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = mul i64 %16, 4
%18 = trunc i64 %17 to i32
%19 = call i64 @malloc(i32 %18)
%20 = inttoptr i64 %19 to i32*
store i32* %20, i32** %11
%21 = load i32, i32* %4
%22 = add nsw i32 %21, 1
%23 = call i64 @calloc(i32 %22, i32 4)
%24 = inttoptr i64 %23 to i32*
store i32* %24, i32** %12
store i32 0, i32* %7
br label %25
25: ; preds = %134, %3
%26 = load i32, i32* %7
%27 = load i32, i32* %4
%28 = icmp slt i32 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %137
29: ; preds = %25
%30 = load i32*, i32** %11
%31 = load i32, i32* %4
%32 = add nsw i32 %31, 1
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = mul i64 %33, 4
%35 = trunc i64 %34 to i32
%36 = call i32 @memset(i32* %30, i32 0, i32 %35)
%37 = load i32, i32* %7
store i32 %37, i32* %8
%38 = load i32*, i32** %11
%39 = load i32, i32* %8
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
store i32 1, i32* %41
store i32 1, i32* %10
br label %42
42: ; preds = %29, %67
%43 = load i32, i32* %8
%44 = load i32, i32* %7
%45 = mul nsw i32 %43, %44
%46 = load i32, i32* %4
%47 = srem i32 %45, %46
store i32 %47, i32* %8
%48 = load i32*, i32** %11
%49 = load i32, i32* %8
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = icmp ne i32 %52, 0
br i1 %53, label %54, label %67
54: ; preds = %42
%55 = load i32, i32* %10
%56 = load i32*, i32** %11
%57 = load i32, i32* %8
%58 = sext i32 %57 to i64
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 %58
%60 = load i32, i32* %59
%61 = sub nsw i32 %55, %60
%62 = add nsw i32 %61, 1
%63 = load i32*, i32** %12
%64 = load i32, i32* %7
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %65
store i32 %62, i32* %66
br label %74
67: ; preds = %42
%68 = load i32, i32* %10
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %10
%70 = load i32*, i32** %11
%71 = load i32, i32* %8
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %72
store i32 %69, i32* %73
br label %42
74: ; preds = %54
%75 = load i32, i32* %5
%76 = load i32, i32* %10
%77 = icmp slt i32 %75, %76
br i1 %77, label %78, label %80
78: ; preds = %74
%79 = load i32, i32* %5
store i32 %79, i32* %13
br label %101
80: ; preds = %74
%81 = load i32, i32* %5
%82 = load i32, i32* %10
%83 = sub nsw i32 %81, %82
%84 = load i32*, i32** %12
%85 = load i32, i32* %7
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %86
%88 = load i32, i32* %87
%89 = srem i32 %83, %88
store i32 %89, i32* %13
%90 = load i32, i32* %13
%91 = icmp slt i32 %90, 0
br i1 %91, label %92, label %100
92: ; preds = %80
%93 = load i32*, i32** %12
%94 = load i32, i32* %7
%95 = sext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %95
%97 = load i32, i32* %96
%98 = load i32, i32* %13
%99 = add nsw i32 %98, %97
store i32 %99, i32* %13
br label %100
100: ; preds = %92, %80
br label %101
101: ; preds = %100, %78
%102 = load i32, i32* %7
%103 = icmp sgt i32 %102, 0
br i1 %103, label %104, label %112
104: ; preds = %101
%105 = load i32, i32* %13
%106 = icmp eq i32 %105, 0
br i1 %106, label %107, label %112
107: ; preds = %104
%108 = load i32*, i32** %6
%109 = load i32, i32* %7
%110 = sext i32 %109 to i64
%111 = getelementptr inbounds i32, i32* %108, i64 %110
store i32 1, i32* %111
br label %133
112: ; preds = %104, %101
%113 = load i32, i32* %7
store i32 %113, i32* %8
store i32 1, i32* %9
br label %114
114: ; preds = %124, %112
%115 = load i32, i32* %9
%116 = load i32, i32* %13
%117 = icmp slt i32 %115, %116
br i1 %117, label %118, label %127
118: ; preds = %114
%119 = load i32, i32* %8
%120 = load i32, i32* %7
%121 = mul nsw i32 %119, %120
%122 = load i32, i32* %4
%123 = srem i32 %121, %122
store i32 %123, i32* %8
br label %124
124: ; preds = %118
%125 = load i32, i32* %9
%126 = add nsw i32 %125, 1
store i32 %126, i32* %9
br label %114
127: ; preds = %114
%128 = load i32, i32* %8
%129 = load i32*, i32** %6
%130 = load i32, i32* %7
%131 = sext i32 %130 to i64
%132 = getelementptr inbounds i32, i32* %129, i64 %131
store i32 %128, i32* %132
br label %133
133: ; preds = %127, %107
br label %134
134: ; preds = %133
%135 = load i32, i32* %7
%136 = add nsw i32 %135, 1
store i32 %136, i32* %7
br label %25
137: ; preds = %25
%138 = load i32*, i32** %11
%139 = call i32 @free(i32* %138)
%140 = load i32*, i32** %12
%141 = call i32 @free(i32* %140)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @cmint(i32 %0, i32 %1, i32* nocapture writeonly %2) {
%4 = add nsw i32 %0, 1
%5 = shl i32 %4, 2
%6 = tail call i64 @malloc(i32 %5)
%7 = inttoptr i64 %6 to i32*
%8 = tail call i64 @calloc(i32 %4, i32 4)
%9 = inttoptr i64 %8 to i32*
%10 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %10, label %11, label %91
11: ; preds = %3
%12 = zext i32 %0 to i64
br label %13
13: ; preds = %11, %86
%14 = phi i64 [ 0, %11 ], [ %89, %86 ]
%15 = tail call i32 @memset(i32* %7, i32 0, i32 %5)
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %14
store i32 1, i32* %16
%17 = trunc i64 %14 to i32
%18 = mul nsw i32 %17, %17
%19 = srem i32 %18, %0
%20 = zext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = icmp eq i32 %22, 0
br i1 %23, label %31, label %24
24: ; preds = %31, %13
%25 = phi i32 [ 1, %13 ], [ %35, %31 ]
%26 = phi i32 [ %22, %13 ], [ %40, %31 ]
%27 = sub nsw i32 %25, %26
%28 = add nsw i32 %27, 1
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 %14
store i32 %28, i32* %29
%30 = icmp sgt i32 %25, %1
br i1 %30, label %48, label %42
31: ; preds = %13, %31
%32 = phi i32* [ %39, %31 ], [ %21, %13 ]
%33 = phi i32 [ %37, %31 ], [ %19, %13 ]
%34 = phi i32 [ %35, %31 ], [ 1, %13 ]
%35 = add nuw nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %32
%36 = mul nsw i32 %33, %17
%37 = srem i32 %36, %0
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %7, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = icmp eq i32 %40, 0
br i1 %41, label %31, label %24
42: ; preds = %24
%43 = sub nsw i32 %1, %25
%44 = srem i32 %43, %28
%45 = icmp slt i32 %44, 0
%46 = select i1 %45, i32 %28, i32 0
%47 = add nsw i32 %46, %44
br label %48
48: ; preds = %42, %24
%49 = phi i32 [ %1, %24 ], [ %47, %42 ]
%50 = icmp ne i64 %14, 0
%51 = icmp eq i32 %49, 0
%52 = select i1 %50, i1 %51, i1 false
br i1 %52, label %86, label %53
53: ; preds = %48
%54 = icmp sgt i32 %49, 1
br i1 %54, label %55, label %86
55: ; preds = %53
%56 = add i32 %49, -1
%57 = add i32 %49, -2
%58 = and i32 %56, 3
%59 = icmp ult i32 %57, 3
br i1 %59, label %75, label %60
60: ; preds = %55
%61 = and i32 %56, -4
br label %62
62: ; preds = %62, %60
%63 = phi i32 [ %17, %60 ], [ %72, %62 ]
%64 = phi i32 [ 0, %60 ], [ %73, %62 ]
%65 = mul nsw i32 %63, %17
%66 = srem i32 %65, %0
%67 = mul nsw i32 %66, %17
%68 = srem i32 %67, %0
%69 = mul nsw i32 %68, %17
%70 = srem i32 %69, %0
%71 = mul nsw i32 %70, %17
%72 = srem i32 %71, %0
%73 = add i32 %64, 4
%74 = icmp eq i32 %73, %61
br i1 %74, label %75, label %62
75: ; preds = %62, %55
%76 = phi i32 [ undef, %55 ], [ %72, %62 ]
%77 = phi i32 [ %17, %55 ], [ %72, %62 ]
%78 = icmp eq i32 %58, 0
br i1 %78, label %86, label %79
79: ; preds = %75, %79
%80 = phi i32 [ %83, %79 ], [ %77, %75 ]
%81 = phi i32 [ %84, %79 ], [ 0, %75 ]
%82 = mul nsw i32 %80, %17
%83 = srem i32 %82, %0
%84 = add i32 %81, 1
%85 = icmp eq i32 %84, %58
br i1 %85, label %86, label %79
86: ; preds = %75, %79, %53, %48
%87 = phi i32 [ 1, %48 ], [ %17, %53 ], [ %76, %75 ], [ %83, %79 ]
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %14
store i32 %87, i32* %88
%89 = add nuw nsw i64 %14, 1
%90 = icmp eq i64 %89, %12
br i1 %90, label %91, label %13
91: ; preds = %86, %3
%92 = tail call i32 @free(i32* %7)
%93 = tail call i32 @free(i32* %9)
ret void
}