#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__ islower(char);
scalar_t__ isupper(char);
char *malloc(int);
int strlen(char *);
char tolower(char);
char toupper(char);
char *str_to_swap_case(char str[]) {
  unsigned int i = 0;
  char *buffer;
  buffer = malloc(sizeof(char) * strlen(str) + 1);
  while (str[i] != '\0') {
    if (isupper(str[i]) != 0)
      buffer[i] = tolower(str[i]);
    else if (islower(str[i]) != 0)
      buffer[i] = toupper(str[i]);
    else
      buffer[i] = str[i];
    ++i;
  }
  buffer[i + 1] = '\0';
  return buffer;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<str_to_swap_case>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
call   1050 <strlen@plt>
cltq
shl    $0x0,%rax
add    $0x1,%rax
mov    %eax,%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1242 <str_to_swap_case+0xe2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edi
call   1080 <isupper@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     11e0 <str_to_swap_case+0x80>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edi
call   1060 <tolower@plt>
mov    %al,%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    1234 <str_to_swap_case+0xd4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edi
call   1030 <islower@plt>
cmp    $0x0,%rax
je     121b <str_to_swap_case+0xbb>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
movsbl (%rax,%rcx,1),%edi
call   1040 <toupper@plt>
mov    %al,%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    122f <str_to_swap_case+0xcf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    1234 <str_to_swap_case+0xd4>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1191 <str_to_swap_case+0x31>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%ecx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<str_to_swap_case>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdi,%r15
call   1050 <strlen@plt>
lea    0x1(%rax),%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,%r14
mov    (%r15),%al
test   %al,%al
je     11e0 <str_to_swap_case+0x80>
mov    $0x1,%ebp
xor    %ebx,%ebx
mov    %r15,%r12
jmp    11ab <str_to_swap_case+0x4b>
xchg   %ax,%ax
call   1060 <tolower@plt>
mov    %al,(%r14,%rbx,1)
mov    %ebp,%ebx
lea    (%r15,%rbx,1),%r12
movzbl (%r15,%rbx,1),%eax
add    $0x1,%ebp
test   %al,%al
je     11dc <str_to_swap_case+0x7c>
movsbl %al,%edi
call   1080 <isupper@plt>
movzbl (%r15,%rbx,1),%ecx
movsbl %cl,%edi
test   %rax,%rax
jne    1190 <str_to_swap_case+0x30>
call   1030 <islower@plt>
mov    %rax,%rcx
movzbl (%r12),%eax
test   %rcx,%rcx
je     1195 <str_to_swap_case+0x35>
movsbl %al,%edi
call   1040 <toupper@plt>
jmp    1195 <str_to_swap_case+0x35>
mov    %ebp,%eax
jmp    11e5 <str_to_swap_case+0x85>
mov    $0x1,%eax
movb   $0x0,(%r14,%rax,1)
mov    %r14,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @str_to_swap_case(i8* %0) {
%2 = alloca i8*
%3 = alloca i32
%4 = alloca i8*
store i8* %0, i8** %2
store i32 0, i32* %3
%5 = load i8*, i8** %2
%6 = call i32 @strlen(i8* %5)
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = mul i64 1, %7
%9 = add i64 %8, 1
%10 = trunc i64 %9 to i32
%11 = call i8* @malloc(i32 %10)
store i8* %11, i8** %4
br label %12
12: ; preds = %69, %1
%13 = load i8*, i8** %2
%14 = load i32, i32* %3
%15 = zext i32 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 %15
%17 = load i8, i8* %16
%18 = sext i8 %17 to i32
%19 = icmp ne i32 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %72
20: ; preds = %12
%21 = load i8*, i8** %2
%22 = load i32, i32* %3
%23 = zext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %23
%25 = load i8, i8* %24
%26 = call i64 @isupper(i8 signext %25)
%27 = icmp ne i64 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %39
28: ; preds = %20
%29 = load i8*, i8** %2
%30 = load i32, i32* %3
%31 = zext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %29, i64 %31
%33 = load i8, i8* %32
%34 = call signext i8 @tolower(i8 signext %33)
%35 = load i8*, i8** %4
%36 = load i32, i32* %3
%37 = zext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 %37
store i8 %34, i8* %38
br label %69
39: ; preds = %20
%40 = load i8*, i8** %2
%41 = load i32, i32* %3
%42 = zext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %40, i64 %42
%44 = load i8, i8* %43
%45 = call i64 @islower(i8 signext %44)
%46 = icmp ne i64 %45, 0
br i1 %46, label %47, label %58
47: ; preds = %39
%48 = load i8*, i8** %2
%49 = load i32, i32* %3
%50 = zext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %48, i64 %50
%52 = load i8, i8* %51
%53 = call signext i8 @toupper(i8 signext %52)
%54 = load i8*, i8** %4
%55 = load i32, i32* %3
%56 = zext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i8, i8* %54, i64 %56
store i8 %53, i8* %57
br label %68
58: ; preds = %39
%59 = load i8*, i8** %2
%60 = load i32, i32* %3
%61 = zext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %59, i64 %61
%63 = load i8, i8* %62
%64 = load i8*, i8** %4
%65 = load i32, i32* %3
%66 = zext i32 %65 to i64
%67 = getelementptr inbounds i8, i8* %64, i64 %66
store i8 %63, i8* %67
br label %68
68: ; preds = %58, %47
br label %69
69: ; preds = %68, %28
%70 = load i32, i32* %3
%71 = add i32 %70, 1
store i32 %71, i32* %3
br label %12
72: ; preds = %12
%73 = load i8*, i8** %4
%74 = load i32, i32* %3
%75 = add i32 %74, 1
%76 = zext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i8, i8* %73, i64 %76
store i8 0, i8* %77
%78 = load i8*, i8** %4
ret i8* %78
}

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