#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 */
int floor(int);
int gcd(int a, int b, int prime) {
  int a0, b0, t0, t, s0, s, q, r, temp;
  if (a < 0) {
    a = prime + a;
  }
  if (b < 0) {
    b = prime + b;
  }
  a0 = a;
  b0 = b;
  t0 = 0;
  t = 1;
  s0 = 1;
  s = 0;
  q = floor(a / b);
  r = a0 - (q * b0);
  while (r > 0) {
    temp = t0 - (q * t);
    t0 = t;
    t = temp;
    temp = s0 - (q * s);
    s0 = s;
    s = temp;
    a0 = b0;
    b0 = r;
    q = floor(a0 / b0);
    r = a0 - (q * b0);
  }
  r = b0;
  if (t > prime) {
    t = t % prime;
  }
  if (t < 0) {
    t = prime + t;
  }
  return t;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gcd>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x4(%rbp)
jge    1134 <gcd+0x24>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jge    1147 <gcd+0x37>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x1,-0x1c(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x8(%rbp)
mov    %eax,%edi
call   1030 <floor@plt>
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
jle    1200 <gcd+0xf0>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x24(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x14(%rbp)
mov    %eax,%edi
call   1030 <floor@plt>
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    118f <gcd+0x7f>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jle    121c <gcd+0x10c>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jge    122f <gcd+0x11f>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gcd>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r14d
mov    %edi,%r15d
sar    $0x1f,%r15d
and    %edx,%r15d
add    %edi,%r15d
mov    %esi,%ebp
sar    $0x1f,%ebp
and    %edx,%ebp
add    %esi,%ebp
mov    %r15d,%eax
cltd
idiv   %ebp
mov    %eax,%edi
call   1030 <floor@plt>
mov    %eax,%ecx
imul   %ebp,%ecx
sub    %ecx,%r15d
jle    11b3 <gcd+0xa3>
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x1,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %ebx,%r12d
mov    %r15d,%r13d
imul   %ebx,%eax
mov    %ecx,%ebx
sub    %eax,%ebx
mov    %ebp,%eax
cltd
idiv   %r15d
mov    %eax,%edi
call   1030 <floor@plt>
mov    %eax,%edx
imul   %r15d,%edx
mov    %r12d,%ecx
sub    %edx,%ebp
mov    %ebp,%r15d
mov    %r13d,%ebp
jg     1160 <gcd+0x50>
cmp    %r14d,%ebx
jle    119a <gcd+0x8a>
mov    %ebx,%eax
cltd
idiv   %r14d
mov    %edx,%ebx
mov    %ebx,%eax
sar    $0x1f,%eax
and    %r14d,%eax
add    %ebx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    $0x1,%ebx
cmp    %r14d,%ebx
jg     1192 <gcd+0x82>
jmp    119a <gcd+0x8a>

LLVM IR (-O0):
define i32 @gcd(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
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%16 = load i32, i32* %4
%17 = icmp slt i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %22
18: ; preds = %3
%19 = load i32, i32* %6
%20 = load i32, i32* %4
%21 = add nsw i32 %19, %20
store i32 %21, i32* %4
br label %22
22: ; preds = %18, %3
%23 = load i32, i32* %5
%24 = icmp slt i32 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %29
25: ; preds = %22
%26 = load i32, i32* %6
%27 = load i32, i32* %5
%28 = add nsw i32 %26, %27
store i32 %28, i32* %5
br label %29
29: ; preds = %25, %22
%30 = load i32, i32* %4
store i32 %30, i32* %7
%31 = load i32, i32* %5
store i32 %31, i32* %8
store i32 0, i32* %9
store i32 1, i32* %10
store i32 1, i32* %11
store i32 0, i32* %12
%32 = load i32, i32* %4
%33 = load i32, i32* %5
%34 = sdiv i32 %32, %33
%35 = call i32 @floor(i32 %34)
store i32 %35, i32* %13
%36 = load i32, i32* %7
%37 = load i32, i32* %13
%38 = load i32, i32* %8
%39 = mul nsw i32 %37, %38
%40 = sub nsw i32 %36, %39
store i32 %40, i32* %14
br label %41
41: ; preds = %44, %29
%42 = load i32, i32* %14
%43 = icmp sgt i32 %42, 0
br i1 %43, label %44, label %70
44: ; preds = %41
%45 = load i32, i32* %9
%46 = load i32, i32* %13
%47 = load i32, i32* %10
%48 = mul nsw i32 %46, %47
%49 = sub nsw i32 %45, %48
store i32 %49, i32* %15
%50 = load i32, i32* %10
store i32 %50, i32* %9
%51 = load i32, i32* %15
store i32 %51, i32* %10
%52 = load i32, i32* %11
%53 = load i32, i32* %13
%54 = load i32, i32* %12
%55 = mul nsw i32 %53, %54
%56 = sub nsw i32 %52, %55
store i32 %56, i32* %15
%57 = load i32, i32* %12
store i32 %57, i32* %11
%58 = load i32, i32* %15
store i32 %58, i32* %12
%59 = load i32, i32* %8
store i32 %59, i32* %7
%60 = load i32, i32* %14
store i32 %60, i32* %8
%61 = load i32, i32* %7
%62 = load i32, i32* %8
%63 = sdiv i32 %61, %62
%64 = call i32 @floor(i32 %63)
store i32 %64, i32* %13
%65 = load i32, i32* %7
%66 = load i32, i32* %13
%67 = load i32, i32* %8
%68 = mul nsw i32 %66, %67
%69 = sub nsw i32 %65, %68
store i32 %69, i32* %14
br label %41
70: ; preds = %41
%71 = load i32, i32* %8
store i32 %71, i32* %14
%72 = load i32, i32* %10
%73 = load i32, i32* %6
%74 = icmp sgt i32 %72, %73
br i1 %74, label %75, label %79
75: ; preds = %70
%76 = load i32, i32* %10
%77 = load i32, i32* %6
%78 = srem i32 %76, %77
store i32 %78, i32* %10
br label %79
79: ; preds = %75, %70
%80 = load i32, i32* %10
%81 = icmp slt i32 %80, 0
br i1 %81, label %82, label %86
82: ; preds = %79
%83 = load i32, i32* %6
%84 = load i32, i32* %10
%85 = add nsw i32 %83, %84
store i32 %85, i32* %10
br label %86
86: ; preds = %82, %79
%87 = load i32, i32* %10
ret i32 %87
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @gcd(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp slt i32 %0, 0
%5 = select i1 %4, i32 %2, i32 0
%6 = add nsw i32 %5, %0
%7 = icmp slt i32 %1, 0
%8 = select i1 %7, i32 %2, i32 0
%9 = add nsw i32 %8, %1
%10 = sdiv i32 %6, %9
%11 = tail call i32 @floor(i32 %10)
%12 = mul nsw i32 %11, %9
%13 = sub nsw i32 %6, %12
%14 = icmp sgt i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %28
15: ; preds = %3, %15
%16 = phi i32 [ %26, %15 ], [ %13, %3 ]
%17 = phi i32 [ %24, %15 ], [ %11, %3 ]
%18 = phi i32 [ %22, %15 ], [ 1, %3 ]
%19 = phi i32 [ %18, %15 ], [ 0, %3 ]
%20 = phi i32 [ %16, %15 ], [ %9, %3 ]
%21 = mul nsw i32 %17, %18
%22 = sub nsw i32 %19, %21
%23 = sdiv i32 %20, %16
%24 = tail call i32 @floor(i32 %23)
%25 = mul nsw i32 %24, %16
%26 = sub nsw i32 %20, %25
%27 = icmp sgt i32 %26, 0
br i1 %27, label %15, label %28
28: ; preds = %15, %3
%29 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %22, %15 ]
%30 = icmp sgt i32 %29, %2
br i1 %30, label %31, label %33
31: ; preds = %28
%32 = srem i32 %29, %2
br label %33
33: ; preds = %31, %28
%34 = phi i32 [ %32, %31 ], [ %29, %28 ]
%35 = icmp slt i32 %34, 0
%36 = select i1 %35, i32 %2, i32 0
%37 = add nsw i32 %36, %34
ret i32 %37
}