>>252
素数判定は不要

>>254
uint64_tの上限じゃなくて素数判定可能な範囲
また、実際に割ってみる以外の方法も色々と存在する

>>263
fは存在する
あなたが書いた通りの定義そのままをfとすれば良い
fの存在と素数判定の方法が存在するかどうかは無関係