void replace_spaces(char *str, unsigned length) {
  unsigned num_of_spaces = 0;
  unsigned end;
  int i;
  for (i = 0; i < length; ++i) {
    if (str[i] == ' ') {
      num_of_spaces += 1;
    }
  }
  end = length + num_of_spaces * 2;
  str[end--] = '\0';
  for (i = length - 1; i >= 0; --i) {
    if (str[i] == ' ') {
      str[end--] = '0';
      str[end--] = '2';
      str[end--] = '%';
    } else {
      str[end--] = str[i];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<replace_spaces>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jae    1156 <replace_spaces+0x56>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x20,%eax
jne    1143 <replace_spaces+0x43>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1148 <replace_spaces+0x48>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1119 <replace_spaces+0x19>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jl     1217 <replace_spaces+0x117>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x20,%eax
jne    11e5 <replace_spaces+0xe5>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
movb   $0x30,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
movb   $0x32,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
add    $0xffffffff,%edx
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
movb   $0x25,(%rax,%rcx,1)
jmp    1204 <replace_spaces+0x104>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0xffffffff,%esi
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    1209 <replace_spaces+0x109>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1182 <replace_spaces+0x82>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<replace_spaces>:
mov    %esi,%r9d
test   %esi,%esi
je     1115 <replace_spaces+0x15>
cmp    $0x8,%esi
jae    111b <replace_spaces+0x1b>
xor    %ecx,%ecx
xor    %eax,%eax
jmp    1240 <replace_spaces+0x140>
movb   $0x0,(%rdi,%r9,1)
ret
mov    %r9d,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
lea    -0x8(%rcx),%rax
mov    %rax,%r8
shr    $0x3,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rax,%rax
je     12a0 <replace_spaces+0x1a0>
mov    %r8,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
movdqa 0xeb2(%rip),%xmm2
movdqa 0xeba(%rip),%xmm3
pxor   %xmm1,%xmm1
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movd   (%rdi,%rdx,1),%xmm5
movd   0x4(%rdi,%rdx,1),%xmm4
pcmpeqb %xmm2,%xmm5
punpcklbw %xmm5,%xmm5
punpcklwd %xmm5,%xmm5
pand   %xmm3,%xmm5
paddd  %xmm0,%xmm5
pcmpeqb %xmm2,%xmm4
punpcklbw %xmm4,%xmm4
punpcklwd %xmm4,%xmm4
pand   %xmm3,%xmm4
paddd  %xmm1,%xmm4
movd   0x8(%rdi,%rdx,1),%xmm0
movd   0xc(%rdi,%rdx,1),%xmm1
pcmpeqb %xmm2,%xmm0
punpcklbw %xmm0,%xmm0
punpcklwd %xmm0,%xmm0
pand   %xmm3,%xmm0
paddd  %xmm5,%xmm0
pcmpeqb %xmm2,%xmm1
punpcklbw %xmm1,%xmm1
punpcklwd %xmm1,%xmm1
pand   %xmm3,%xmm1
paddd  %xmm4,%xmm1
add    $0x10,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    1160 <replace_spaces+0x60>
test   $0x1,%r8b
je     121a <replace_spaces+0x11a>
movd   (%rdi,%rdx,1),%xmm2
movd   0x4(%rdi,%rdx,1),%xmm3
movdqa 0xe16(%rip),%xmm4
pcmpeqb %xmm4,%xmm2
punpcklbw %xmm2,%xmm2
punpcklwd %xmm2,%xmm2
movdqa 0xe12(%rip),%xmm5
pand   %xmm5,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
pcmpeqb %xmm4,%xmm3
punpcklbw %xmm3,%xmm3
punpcklwd %xmm3,%xmm3
pand   %xmm5,%xmm3
paddd  %xmm3,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %r9,%rcx
je     1254 <replace_spaces+0x154>
nopl   0x0(%rax)
xor    %edx,%edx
cmpb   $0x20,(%rdi,%rcx,1)
sete   %dl
add    %edx,%eax
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%r9
jne    1240 <replace_spaces+0x140>
lea    (%rsi,%rax,2),%eax
movb   $0x0,(%rdi,%rax,1)
add    $0xffffffff,%esi
jns    127c <replace_spaces+0x17c>
ret
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ecx,%eax
mov    %dl,(%rdi,%rax,1)
add    $0xffffffff,%esi
mov    %ecx,%eax
js     1260 <replace_spaces+0x160>
lea    -0x1(%rax),%ecx
mov    %esi,%edx
movzbl (%rdi,%rdx,1),%edx
cmp    $0x20,%dl
jne    1270 <replace_spaces+0x170>
lea    -0x2(%rax),%edx
mov    %ecx,%ecx
movb   $0x30,(%rdi,%rcx,1)
add    $0xfffffffd,%eax
movb   $0x32,(%rdi,%rdx,1)
mov    $0x25,%dl
mov    %eax,%ecx
jmp    1270 <replace_spaces+0x170>
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
pxor   %xmm1,%xmm1
test   $0x1,%r8b
jne    11d7 <replace_spaces+0xd7>
jmp    121a <replace_spaces+0x11a>

LLVM IR (-O0):
define void @replace_spaces(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i8* %0, i8** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %24, %2
%9 = load i32, i32* %7
%10 = load i32, i32* %4
%11 = icmp ult i32 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %27
12: ; preds = %8
%13 = load i8*, i8** %3
%14 = load i32, i32* %7
%15 = sext 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 eq i32 %18, 32
br i1 %19, label %20, label %23
20: ; preds = %12
%21 = load i32, i32* %5
%22 = add i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %5
br label %23
23: ; preds = %20, %12
br label %24
24: ; preds = %23
%25 = load i32, i32* %7
%26 = add nsw i32 %25, 1
store i32 %26, i32* %7
br label %8
27: ; preds = %8
%28 = load i32, i32* %4
%29 = load i32, i32* %5
%30 = mul i32 %29, 2
%31 = add i32 %28, %30
store i32 %31, i32* %6
%32 = load i8*, i8** %3
%33 = load i32, i32* %6
%34 = add i32 %33, -1
store i32 %34, i32* %6
%35 = zext i32 %33 to i64
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i64 %35
store i8 0, i8* %36
%37 = load i32, i32* %4
%38 = sub i32 %37, 1
store i32 %38, i32* %7
br label %39
39: ; preds = %78, %27
%40 = load i32, i32* %7
%41 = icmp sge i32 %40, 0
br i1 %41, label %42, label %81
42: ; preds = %39
%43 = load i8*, i8** %3
%44 = load i32, i32* %7
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %43, i64 %45
%47 = load i8, i8* %46
%48 = sext i8 %47 to i32
%49 = icmp eq i32 %48, 32
br i1 %49, label %50, label %66
50: ; preds = %42
%51 = load i8*, i8** %3
%52 = load i32, i32* %6
%53 = add i32 %52, -1
store i32 %53, i32* %6
%54 = zext i32 %52 to i64
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %51, i64 %54
store i8 48, i8* %55
%56 = load i8*, i8** %3
%57 = load i32, i32* %6
%58 = add i32 %57, -1
store i32 %58, i32* %6
%59 = zext i32 %57 to i64
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %56, i64 %59
store i8 50, i8* %60
%61 = load i8*, i8** %3
%62 = load i32, i32* %6
%63 = add i32 %62, -1
store i32 %63, i32* %6
%64 = zext i32 %62 to i64
%65 = getelementptr inbounds i8, i8* %61, i64 %64
store i8 37, i8* %65
br label %77
66: ; preds = %42
%67 = load i8*, i8** %3
%68 = load i32, i32* %7
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i8, i8* %67, i64 %69
%71 = load i8, i8* %70
%72 = load i8*, i8** %3
%73 = load i32, i32* %6
%74 = add i32 %73, -1
store i32 %74, i32* %6
%75 = zext i32 %73 to i64
%76 = getelementptr inbounds i8, i8* %72, i64 %75
store i8 %71, i8* %76
br label %77
77: ; preds = %66, %50
br label %78
78: ; preds = %77
%79 = load i32, i32* %7
%80 = add nsw i32 %79, -1
store i32 %80, i32* %7
br label %39
81: ; preds = %39
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @replace_spaces(i8* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %1, 0
%4 = zext i32 %1 to i64
br i1 %3, label %78, label %5
5: ; preds = %2
%6 = icmp ult i32 %1, 8
br i1 %6, label %75, label %7
7: ; preds = %5
%8 = and i64 %4, 4294967288
%9 = add nsw i64 %8, -8
%10 = lshr exact i64 %9, 3
%11 = add nuw nsw i64 %10, 1
%12 = and i64 %11, 1
%13 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %13, label %49, label %14
14: ; preds = %7
%15 = and i64 %11, 4611686018427387902
br label %16
16: ; preds = %16, %14
%17 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %46, %16 ]
%18 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %14 ], [ %44, %16 ]
%19 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %14 ], [ %45, %16 ]
%20 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %47, %16 ]
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %17
%22 = bitcast i8* %21 to <4 x i8>*
%23 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %22
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 4
%25 = bitcast i8* %24 to <4 x i8>*
%26 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %25
%27 = icmp eq <4 x i8> %23, <i8 32, i8 32, i8 32, i8 32>
%28 = icmp eq <4 x i8> %26, <i8 32, i8 32, i8 32, i8 32>
%29 = zext <4 x i1> %27 to <4 x i32>
%30 = zext <4 x i1> %28 to <4 x i32>
%31 = add <4 x i32> %18, %29
%32 = add <4 x i32> %19, %30
%33 = or i64 %17, 8
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %33
%35 = bitcast i8* %34 to <4 x i8>*
%36 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %35
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %34, i64 4
%38 = bitcast i8* %37 to <4 x i8>*
%39 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %38
%40 = icmp eq <4 x i8> %36, <i8 32, i8 32, i8 32, i8 32>
%41 = icmp eq <4 x i8> %39, <i8 32, i8 32, i8 32, i8 32>
%42 = zext <4 x i1> %40 to <4 x i32>
%43 = zext <4 x i1> %41 to <4 x i32>
%44 = add <4 x i32> %31, %42
%45 = add <4 x i32> %32, %43
%46 = add nuw i64 %17, 16
%47 = add i64 %20, 2
%48 = icmp eq i64 %47, %15
br i1 %48, label %49, label %16
49: ; preds = %16, %7
%50 = phi <4 x i32> [ undef, %7 ], [ %44, %16 ]
%51 = phi <4 x i32> [ undef, %7 ], [ %45, %16 ]
%52 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %46, %16 ]
%53 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %7 ], [ %44, %16 ]
%54 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %7 ], [ %45, %16 ]
%55 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %55, label %69, label %56
56: ; preds = %49
%57 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %52
%58 = bitcast i8* %57 to <4 x i8>*
%59 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %58
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 4
%61 = bitcast i8* %60 to <4 x i8>*
%62 = load <4 x i8>, <4 x i8>* %61
%63 = icmp eq <4 x i8> %59, <i8 32, i8 32, i8 32, i8 32>
%64 = icmp eq <4 x i8> %62, <i8 32, i8 32, i8 32, i8 32>
%65 = zext <4 x i1> %63 to <4 x i32>
%66 = zext <4 x i1> %64 to <4 x i32>
%67 = add <4 x i32> %53, %65
%68 = add <4 x i32> %54, %66
br label %69
69: ; preds = %49, %56
%70 = phi <4 x i32> [ %50, %49 ], [ %67, %56 ]
%71 = phi <4 x i32> [ %51, %49 ], [ %68, %56 ]
%72 = add <4 x i32> %71, %70
%73 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %72)
%74 = icmp eq i64 %8, %4
br i1 %74, label %90, label %75
75: ; preds = %5, %69
%76 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %8, %69 ]
%77 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %73, %69 ]
br label %80
78: ; preds = %2
%79 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %4
store i8 0, i8* %79
br label %120
80: ; preds = %75, %80
%81 = phi i64 [ %88, %80 ], [ %76, %75 ]
%82 = phi i32 [ %87, %80 ], [ %77, %75 ]
%83 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %81
%84 = load i8, i8* %83
%85 = icmp eq i8 %84, 32
%86 = zext i1 %85 to i32
%87 = add i32 %82, %86
%88 = add nuw nsw i64 %81, 1
%89 = icmp eq i64 %88, %4
br i1 %89, label %90, label %80
90: ; preds = %80, %69
%91 = phi i32 [ %73, %69 ], [ %87, %80 ]
%92 = shl i32 %91, 1
%93 = add i32 %92, %1
%94 = zext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %94
store i8 0, i8* %95
%96 = add i32 %1, -1
%97 = icmp sgt i32 %96, -1
br i1 %97, label %98, label %120
98: ; preds = %90, %113
%99 = phi i32 [ %118, %113 ], [ %96, %90 ]
%100 = phi i32 [ %114, %113 ], [ %93, %90 ]
%101 = add i32 %100, -1
%102 = zext i32 %99 to i64
%103 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %102
%104 = load i8, i8* %103
%105 = icmp eq i8 %104, 32
br i1 %105, label %106, label %113
106: ; preds = %98
%107 = add i32 %100, -2
%108 = zext i32 %101 to i64
%109 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %108
store i8 48, i8* %109
%110 = add i32 %100, -3
%111 = zext i32 %107 to i64
%112 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %111
store i8 50, i8* %112
br label %113
113: ; preds = %98, %106
%114 = phi i32 [ %110, %106 ], [ %101, %98 ]
%115 = phi i8 [ 37, %106 ], [ %104, %98 ]
%116 = zext i32 %114 to i64
%117 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %116
store i8 %115, i8* %117
%118 = add i32 %99, -1
%119 = icmp sgt i32 %118, -1
br i1 %119, label %98, label %120
120: ; preds = %113, %78, %90
ret void
}