#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 */
char *calloc(size_t, int);
char *malloc(int);
char *realloc(char *, size_t);
int /*<<< orphan*/ strcat(char *, char *);
size_t strlen(char *);
int /*<<< orphan*/ strncat(char *, char *, size_t);
char *strstr(char *, char *);
char *str_replace(char str[], char old[], char new[]) {
  char *rest_str, *buffer;
  size_t len;
  size_t new_len = strlen(new);
  size_t old_len = strlen(old);
  size_t buffer_len;
  if (old_len == 0) {
    if (new_len == 0)
      return str;
    len = strlen(str) * (new_len + 1) + new_len;
    buffer = calloc(len, sizeof(char));
    while (*str != '\0') {
      strcat(buffer, new);
      buffer_len = strlen(buffer);
      buffer[buffer_len] = *str;
      buffer[buffer_len + 1] = '\0';
      ++str;
    }
    strcat(buffer, new);
  } else {
    buffer = malloc(sizeof(char));
    while ((rest_str = strstr(str, old)) != NULL) {
      len = strlen(str) - strlen(rest_str);
      buffer = realloc(buffer, strlen(buffer) + len + new_len);
      strncat(buffer, str, len);
      strcat(buffer, new);
      str += (len + old_len);
    }
    if (str != NULL) {
      len = strlen(buffer) + strlen(str);
      if (len == 0)
        ++len;
      buffer = realloc(buffer, len);
      strcat(buffer, str);
    }
  }
  return buffer;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<str_replace>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,-0x48(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x48(%rbp)
jne    125b <str_replace+0xeb>
cmpq   $0x0,-0x40(%rbp)
jne    11c1 <str_replace+0x51>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1375 <str_replace+0x205>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    -0x40(%rbp),%rcx
add    $0x1,%rcx
imul   %rcx,%rax
add    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    $0x1,%esi
call   1050 <calloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1249 <str_replace+0xd9>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
call   1080 <strcat@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%dl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
movb   $0x0,0x1(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    11f0 <str_replace+0x80>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
call   1080 <strcat@plt>
jmp    136d <str_replace+0x1fd>
mov    $0x1,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
call   1090 <strstr@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
je     1304 <str_replace+0x194>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x60(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    -0x58(%rbp),%rdi
mov    %rax,%rsi
add    -0x38(%rbp),%rsi
add    -0x40(%rbp),%rsi
call   1070 <realloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x38(%rbp),%rdx
call   1040 <strncat@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
call   1080 <strcat@plt>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    -0x48(%rbp),%rax
add    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    1269 <str_replace+0xf9>
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     1368 <str_replace+0x1f8>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,-0x68(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x68(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x38(%rbp)
jne    134a <str_replace+0x1da>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
call   1070 <realloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1080 <strcat@plt>
jmp    136d <str_replace+0x1fd>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<str_replace>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%rbp
mov    %rdi,%rbx
mov    %rdx,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,%r13
mov    %rbp,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
test   %rax,%rax
je     1284 <str_replace+0x114>
mov    %rax,(%rsp)
mov    $0x1,%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %rbx,%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   1090 <strstr@plt>
test   %rax,%rax
je     1249 <str_replace+0xd9>
mov    %rax,%r12
mov    %r13,0x10(%rsp)
mov    %r14,0x8(%rsp)
mov    (%rsp),%r13
nopl   0x0(%rax)
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,%r14
mov    %r12,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
sub    %rax,%r14
mov    %r15,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    0x10(%rsp),%rcx
lea    (%r14,%rcx,1),%rsi
add    %rax,%rsi
mov    %r15,%rdi
call   1070 <realloc@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %rax,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r14,%rdx
call   1040 <strncat@plt>
mov    %r15,%rdi
mov    0x8(%rsp),%rsi
call   1080 <strcat@plt>
add    %r13,%r14
add    %r14,%rbx
mov    %rbx,%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   1090 <strstr@plt>
mov    %rax,%r12
test   %rax,%rax
jne    11e0 <str_replace+0x70>
test   %rbx,%rbx
je     12f5 <str_replace+0x185>
mov    %r15,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,%rbp
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
add    %rax,%rbp
mov    $0x1,%esi
cmovne %rbp,%rsi
mov    %r15,%rdi
call   1070 <realloc@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %rax,%rdi
mov    %rbx,%rsi
jmp    12f0 <str_replace+0x180>
test   %r13,%r13
je     1307 <str_replace+0x197>
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
lea    0x1(%r13),%rdi
imul   %rax,%rdi
add    %r13,%rdi
mov    $0x1,%esi
call   1050 <calloc@plt>
mov    %rax,%r15
cmpb   $0x0,(%rbx)
je     12ea <str_replace+0x17a>
add    $0x1,%rbx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %r15,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1080 <strcat@plt>
mov    %r15,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
movzbl -0x1(%rbx),%ecx
mov    %cl,(%r15,%rax,1)
movb   $0x0,0x1(%r15,%rax,1)
cmpb   $0x0,(%rbx)
lea    0x1(%rbx),%rbx
jne    12c0 <str_replace+0x150>
mov    %r15,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1080 <strcat@plt>
mov    %r15,%rax
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    %rbx,%r15
jmp    12f5 <str_replace+0x185>

LLVM IR (-O0):
define i8* @str_replace(i8* %0, i8* %1, i8* %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i64
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
%13 = alloca i64
store i8* %0, i8** %5
store i8* %1, i8** %6
store i8* %2, i8** %7
%14 = load i8*, i8** %7
%15 = call i64 @strlen(i8* %14)
store i64 %15, i64* %11
%16 = load i8*, i8** %6
%17 = call i64 @strlen(i8* %16)
store i64 %17, i64* %12
%18 = load i64, i64* %12
%19 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %61
20: ; preds = %3
%21 = load i64, i64* %11
%22 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %25
23: ; preds = %20
%24 = load i8*, i8** %5
store i8* %24, i8** %4
br label %118
25: ; preds = %20
%26 = load i8*, i8** %5
%27 = call i64 @strlen(i8* %26)
%28 = load i64, i64* %11
%29 = add i64 %28, 1
%30 = mul i64 %27, %29
%31 = load i64, i64* %11
%32 = add i64 %30, %31
store i64 %32, i64* %10
%33 = load i64, i64* %10
%34 = call i8* @calloc(i64 %33, i32 1)
store i8* %34, i8** %9
br label %35
35: ; preds = %40, %25
%36 = load i8*, i8** %5
%37 = load i8, i8* %36
%38 = sext i8 %37 to i32
%39 = icmp ne i32 %38, 0
br i1 %39, label %40, label %57
40: ; preds = %35
%41 = load i8*, i8** %9
%42 = load i8*, i8** %7
%43 = call i32 @strcat(i8* %41, i8* %42)
%44 = load i8*, i8** %9
%45 = call i64 @strlen(i8* %44)
store i64 %45, i64* %13
%46 = load i8*, i8** %5
%47 = load i8, i8* %46
%48 = load i8*, i8** %9
%49 = load i64, i64* %13
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %48, i64 %49
store i8 %47, i8* %50
%51 = load i8*, i8** %9
%52 = load i64, i64* %13
%53 = add i64 %52, 1
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %51, i64 %53
store i8 0, i8* %54
%55 = load i8*, i8** %5
%56 = getelementptr inbounds i8, i8* %55, i32 1
store i8* %56, i8** %5
br label %35
57: ; preds = %35
%58 = load i8*, i8** %9
%59 = load i8*, i8** %7
%60 = call i32 @strcat(i8* %58, i8* %59)
br label %116
61: ; preds = %3
%62 = call i8* @malloc(i32 1)
store i8* %62, i8** %9
br label %63
63: ; preds = %68, %61
%64 = load i8*, i8** %5
%65 = load i8*, i8** %6
%66 = call i8* @strstr(i8* %64, i8* %65)
store i8* %66, i8** %8
%67 = icmp ne i8* %66, null
br i1 %67, label %68, label %94
68: ; preds = %63
%69 = load i8*, i8** %5
%70 = call i64 @strlen(i8* %69)
%71 = load i8*, i8** %8
%72 = call i64 @strlen(i8* %71)
%73 = sub i64 %70, %72
store i64 %73, i64* %10
%74 = load i8*, i8** %9
%75 = load i8*, i8** %9
%76 = call i64 @strlen(i8* %75)
%77 = load i64, i64* %10
%78 = add i64 %76, %77
%79 = load i64, i64* %11
%80 = add i64 %78, %79
%81 = call i8* @realloc(i8* %74, i64 %80)
store i8* %81, i8** %9
%82 = load i8*, i8** %9
%83 = load i8*, i8** %5
%84 = load i64, i64* %10
%85 = call i32 @strncat(i8* %82, i8* %83, i64 %84)
%86 = load i8*, i8** %9
%87 = load i8*, i8** %7
%88 = call i32 @strcat(i8* %86, i8* %87)
%89 = load i64, i64* %10
%90 = load i64, i64* %12
%91 = add i64 %89, %90
%92 = load i8*, i8** %5
%93 = getelementptr inbounds i8, i8* %92, i64 %91
store i8* %93, i8** %5
br label %63
94: ; preds = %63
%95 = load i8*, i8** %5
%96 = icmp ne i8* %95, null
br i1 %96, label %97, label %115
97: ; preds = %94
%98 = load i8*, i8** %9
%99 = call i64 @strlen(i8* %98)
%100 = load i8*, i8** %5
%101 = call i64 @strlen(i8* %100)
%102 = add i64 %99, %101
store i64 %102, i64* %10
%103 = load i64, i64* %10
%104 = icmp eq i64 %103, 0
br i1 %104, label %105, label %108
105: ; preds = %97
%106 = load i64, i64* %10
%107 = add i64 %106, 1
store i64 %107, i64* %10
br label %108
108: ; preds = %105, %97
%109 = load i8*, i8** %9
%110 = load i64, i64* %10
%111 = call i8* @realloc(i8* %109, i64 %110)
store i8* %111, i8** %9
%112 = load i8*, i8** %9
%113 = load i8*, i8** %5
%114 = call i32 @strcat(i8* %112, i8* %113)
br label %115
115: ; preds = %108, %94
br label %116
116: ; preds = %115, %57
%117 = load i8*, i8** %9
store i8* %117, i8** %4
br label %118
118: ; preds = %116, %23
%119 = load i8*, i8** %4
ret i8* %119
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @str_replace(i8* %0, i8* nocapture %1, i8* %2) {
%4 = tail call i64 @strlen(i8* dereferenceable(1) %2)
%5 = tail call i64 @strlen(i8* dereferenceable(1) %1)
%6 = icmp eq i64 %5, 0
br i1 %6, label %7, label %30
7: ; preds = %3
%8 = icmp eq i64 %4, 0
br i1 %8, label %63, label %9
9: ; preds = %7
%10 = tail call i64 @strlen(i8* dereferenceable(1) %0)
%11 = add i64 %4, 1
%12 = mul i64 %10, %11
%13 = add i64 %12, %4
%14 = tail call i8* @calloc(i64 %13, i32 1)
%15 = load i8, i8* %0
%16 = icmp eq i8 %15, 0
br i1 %16, label %28, label %17
17: ; preds = %9, %17
%18 = phi i8* [ %25, %17 ], [ %0, %9 ]
%19 = tail call i32 @strcat(i8* %14, i8* %2)
%20 = tail call i64 @strlen(i8* dereferenceable(1) %14)
%21 = load i8, i8* %18
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %20
store i8 %21, i8* %22
%23 = add i64 %20, 1
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %23
store i8 0, i8* %24
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 1
%26 = load i8, i8* %25
%27 = icmp eq i8 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %17
28: ; preds = %17, %9
%29 = tail call i32 @strcat(i8* %14, i8* %2)
br label %63
30: ; preds = %3
%31 = tail call dereferenceable_or_null(1) i8* @malloc(i32 1)
%32 = tail call i8* @strstr(i8* dereferenceable(1) %0, i8* dereferenceable(1) %1)
%33 = icmp eq i8* %32, null
br i1 %33, label %51, label %34
34: ; preds = %30, %34
%35 = phi i8* [ %49, %34 ], [ %32, %30 ]
%36 = phi i8* [ %48, %34 ], [ %0, %30 ]
%37 = phi i8* [ %44, %34 ], [ %31, %30 ]
%38 = tail call i64 @strlen(i8* dereferenceable(1) %36)
%39 = tail call i64 @strlen(i8* %35)
%40 = sub i64 %38, %39
%41 = tail call i64 @strlen(i8* dereferenceable(1) %37)
%42 = add i64 %40, %4
%43 = add i64 %42, %41
%44 = tail call i8* @realloc(i8* %37, i64 %43)
%45 = tail call i32 @strncat(i8* %44, i8* %36, i64 %40)
%46 = tail call i32 @strcat(i8* %44, i8* %2)
%47 = add i64 %40, %5
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %36, i64 %47
%49 = tail call i8* @strstr(i8* dereferenceable(1) %48, i8* dereferenceable(1) %1)
%50 = icmp eq i8* %49, null
br i1 %50, label %51, label %34
51: ; preds = %34, %30
%52 = phi i8* [ %31, %30 ], [ %44, %34 ]
%53 = phi i8* [ %0, %30 ], [ %48, %34 ]
%54 = icmp eq i8* %53, null
br i1 %54, label %63, label %55
55: ; preds = %51
%56 = tail call i64 @strlen(i8* dereferenceable(1) %52)
%57 = tail call i64 @strlen(i8* %53)
%58 = add i64 %57, %56
%59 = icmp eq i64 %58, 0
%60 = select i1 %59, i64 1, i64 %58
%61 = tail call i8* @realloc(i8* %52, i64 %60)
%62 = tail call i32 @strcat(i8* %61, i8* %53)
br label %63
63: ; preds = %28, %55, %51, %7
%64 = phi i8* [ %0, %7 ], [ %14, %28 ], [ %61, %55 ], [ %52, %51 ]
ret i8* %64
}