#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__ isalpha(char);
scalar_t__ islower(char);
scalar_t__ isupper(char);
char tolower(char);
char toupper(char);
void filter(char *str) {
  int i = 0, j = 0;
  while (str[i] != '\0') {
    if (isalpha(str[i])) {
      if (islower(str[i]))
        str[j] = toupper(str[i]);
      else if (isupper(str[i]))
        str[j] = tolower(str[i]);
      j++;
    }
    i++;
  }
  str[j] = '\0';
}


x86 assembly (clang, -O0):
<filter>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     122d <filter+0xdd>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edi
call   1060 <isalpha@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     121f <filter+0xcf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edi
call   1030 <islower@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     11d8 <filter+0x88>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edi
call   1040 <toupper@plt>
mov    %al,%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    1216 <filter+0xc6>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edi
call   1070 <isupper@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     1211 <filter+0xc1>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edi
call   1050 <tolower@plt>
mov    %al,%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    1216 <filter+0xc6>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    116a <filter+0x1a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<filter>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %rdi,%r14
mov    (%rdi),%al
xor    %ebp,%ebp
test   %al,%al
je     11bf <filter+0x6f>
mov    %r14,%rbx
jmp    118b <filter+0x3b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
call   1040 <toupper@plt>
movslq %ebp,%rcx
mov    %al,(%r14,%rcx,1)
add    $0x1,%ebp
movzbl 0x1(%rbx),%eax
add    $0x1,%rbx
test   %al,%al
je     11bf <filter+0x6f>
movsbl %al,%edi
call   1060 <isalpha@plt>
test   %rax,%rax
je     117f <filter+0x2f>
movsbl (%rbx),%edi
call   1030 <islower@plt>
movzbl (%rbx),%ecx
movsbl %cl,%edi
test   %rax,%rax
jne    1170 <filter+0x20>
call   1070 <isupper@plt>
test   %rax,%rax
je     117c <filter+0x2c>
movsbl (%rbx),%edi
call   1050 <tolower@plt>
jmp    1175 <filter+0x25>
movslq %ebp,%rax
movb   $0x0,(%r14,%rax,1)
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @filter(i8* %0) {
%2 = alloca i8*
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
store i8* %0, i8** %2
store i32 0, i32* %3
store i32 0, i32* %4
br label %5
5: ; preds = %63, %1
%6 = load i8*, i8** %2
%7 = load i32, i32* %3
%8 = sext i32 %7 to i64
%9 = getelementptr inbounds i8, i8* %6, i64 %8
%10 = load i8, i8* %9
%11 = sext i8 %10 to i32
%12 = icmp ne i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %66
13: ; preds = %5
%14 = load i8*, i8** %2
%15 = load i32, i32* %3
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %14, i64 %16
%18 = load i8, i8* %17
%19 = call i64 @isalpha(i8 signext %18)
%20 = icmp ne i64 %19, 0
br i1 %20, label %21, label %63
21: ; preds = %13
%22 = load i8*, i8** %2
%23 = load i32, i32* %3
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %22, i64 %24
%26 = load i8, i8* %25
%27 = call i64 @islower(i8 signext %26)
%28 = icmp ne i64 %27, 0
br i1 %28, label %29, label %40
29: ; preds = %21
%30 = load i8*, i8** %2
%31 = load i32, i32* %3
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 %32
%34 = load i8, i8* %33
%35 = call signext i8 @toupper(i8 signext %34)
%36 = load i8*, i8** %2
%37 = load i32, i32* %4
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %36, i64 %38
store i8 %35, i8* %39
br label %60
40: ; preds = %21
%41 = load i8*, i8** %2
%42 = load i32, i32* %3
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i64 %43
%45 = load i8, i8* %44
%46 = call i64 @isupper(i8 signext %45)
%47 = icmp ne i64 %46, 0
br i1 %47, label %48, label %59
48: ; preds = %40
%49 = load i8*, i8** %2
%50 = load i32, i32* %3
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %49, i64 %51
%53 = load i8, i8* %52
%54 = call signext i8 @tolower(i8 signext %53)
%55 = load i8*, i8** %2
%56 = load i32, i32* %4
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %55, i64 %57
store i8 %54, i8* %58
br label %59
59: ; preds = %48, %40
br label %60
60: ; preds = %59, %29
%61 = load i32, i32* %4
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %4
br label %63
63: ; preds = %60, %13
%64 = load i32, i32* %3
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %3
br label %5
66: ; preds = %5
%67 = load i8*, i8** %2
%68 = load i32, i32* %4
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %67, i64 %69
store i8 0, i8* %70
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @filter(i8* nocapture %0) {
%2 = load i8, i8* %0
%3 = icmp eq i8 %2, 0
br i1 %3, label %36, label %4
4: ; preds = %1, %30
%5 = phi i64 [ %32, %30 ], [ 0, %1 ]
%6 = phi i8 [ %34, %30 ], [ %2, %1 ]
%7 = phi i8* [ %33, %30 ], [ %0, %1 ]
%8 = phi i32 [ %31, %30 ], [ 0, %1 ]
%9 = tail call i64 @isalpha(i8 signext %6)
%10 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %10, label %30, label %11
11: ; preds = %4
%12 = load i8, i8* %7
%13 = tail call i64 @islower(i8 signext %12)
%14 = icmp eq i64 %13, 0
%15 = load i8, i8* %7
br i1 %14, label %18, label %16
16: ; preds = %11
%17 = tail call signext i8 @toupper(i8 signext %15)
br label %24
18: ; preds = %11
%19 = tail call i64 @isupper(i8 signext %15)
%20 = icmp eq i64 %19, 0
br i1 %20, label %28, label %21
21: ; preds = %18
%22 = load i8, i8* %7
%23 = tail call signext i8 @tolower(i8 signext %22)
br label %24
24: ; preds = %16, %21
%25 = phi i8 [ %23, %21 ], [ %17, %16 ]
%26 = sext i32 %8 to i64
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %26
store i8 %25, i8* %27
br label %28
28: ; preds = %24, %18
%29 = add nsw i32 %8, 1
br label %30
30: ; preds = %28, %4
%31 = phi i32 [ %29, %28 ], [ %8, %4 ]
%32 = add nuw i64 %5, 1
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %32
%34 = load i8, i8* %33
%35 = icmp eq i8 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %4
36: ; preds = %30, %1
%37 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %31, %30 ]
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %38
store i8 0, i8* %39
ret void
}