#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 */
int /*<<< orphan*/ assert(int /*<<< orphan*/);
char *malloc(size_t);
size_t strlen(char const *);
int /*<<< orphan*/ strncpy(char *, char const *, size_t);
char *strstr(char *, char const *);
char *string_replace(const char *src, const char *pat, const char *repl) {
  assert(src != NULL);
  assert(pat != NULL);
  assert(repl != NULL);
  size_t src_len = strlen(src);
  size_t pat_len = strlen(pat);
  size_t repl_len = strlen(repl);
  size_t count = 0;
  char *loc = (char *)src;
  while ((loc = strstr(loc, pat))) {
    count++;
    loc += pat_len;
  }
  size_t len = src_len - pat_len * count + repl_len * count;
  char *result = malloc(len + 1);
  if (!result)
    return NULL;
  result[len] = 0;
  char *start = (char *)src;
  char *dst = result;
  loc = (char *)src;
  while ((loc = strstr(loc, pat))) {
    strncpy(dst, start, loc - start);
    dst += loc - start;
    if (repl_len > 0) {
      strncpy(dst, repl, repl_len);
      dst += repl_len;
    }
    loc += pat_len;
    start = loc;
  }
  strncpy(dst, start, src_len - (start - src));
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<string_replace>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1050 <assert@plt>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1050 <assert@plt>
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1050 <assert@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
call   1070 <strstr@plt>
mov    %rax,-0x48(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
je     1209 <string_replace+0xb9>
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
jmp    11d1 <string_replace+0x81>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%rcx
imul   -0x40(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
imul   -0x40(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%rdi
add    $0x1,%rdi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x58(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x58(%rbp)
jne    1252 <string_replace+0x102>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    1324 <string_replace+0x1d4>
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
call   1070 <strstr@plt>
mov    %rax,-0x48(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
je     12fd <string_replace+0x1ad>
mov    -0x68(%rbp),%rdi
mov    -0x60(%rbp),%rsi
mov    -0x48(%rbp),%rdx
mov    -0x60(%rbp),%rax
sub    %rax,%rdx
call   1030 <strncpy@plt>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x60(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
add    -0x68(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x38(%rbp)
jbe    12e4 <string_replace+0x194>
mov    -0x68(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0x38(%rbp),%rdx
call   1030 <strncpy@plt>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    -0x68(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
jmp    1276 <string_replace+0x126>
mov    -0x68(%rbp),%rdi
mov    -0x60(%rbp),%rsi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
mov    -0x60(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
sub    %rax,%rdx
call   1030 <strncpy@plt>
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<string_replace>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%r13
mov    %rdi,%rbp
xor    %edi,%edi
test   %rbp,%rbp
setne  %dil
call   1050 <assert@plt>
xor    %edi,%edi
test   %r13,%r13
setne  %dil
call   1050 <assert@plt>
xor    %edi,%edi
test   %r14,%r14
setne  %dil
call   1050 <assert@plt>
mov    %rbp,%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %rax,0x18(%rsp)
mov    %r13,%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %r14,0x30(%rsp)
mov    %r14,%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %rax,0x28(%rsp)
mov    %rbp,%r12
mov    %rbp,%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1070 <strstr@plt>
mov    %rax,%r15
xor    %ebp,%ebp
test   %rax,%rax
je     11f7 <string_replace+0xa7>
mov    %r15,%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%rbp
add    %rbx,%rax
mov    %rax,%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1070 <strstr@plt>
test   %rax,%rax
jne    11e0 <string_replace+0x90>
mov    %rbp,%rax
imul   %rbx,%rax
mov    0x18(%rsp),%r14
sub    %rax,%r14
imul   0x28(%rsp),%rbp
lea    (%r14,%rbp,1),%rdi
add    $0x1,%rdi
call   1060 <malloc@plt>
test   %rax,%rax
je     12cc <string_replace+0x17c>
mov    %r13,0x20(%rsp)
add    %rbp,%r14
movb   $0x0,(%rax,%r14,1)
mov    %r12,0x8(%rsp)
mov    %rax,0x10(%rsp)
mov    %rax,%r14
test   %r15,%r15
je     12af <string_replace+0x15f>
mov    0x10(%rsp),%r13
mov    0x8(%rsp),%r12
mov    0x28(%rsp),%rbp
jmp    127e <string_replace+0x12e>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    0x20(%rsp),%rsi
mov    %r15,%r12
add    %rbx,%r12
mov    %r12,%rdi
call   1070 <strstr@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %r14,%r13
test   %rax,%rax
je     12af <string_replace+0x15f>
mov    %r15,%r14
sub    %r12,%r14
mov    %r13,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %r14,%rdx
call   1030 <strncpy@plt>
add    %r13,%r14
test   %rbp,%rbp
je     1260 <string_replace+0x110>
mov    %r14,%rdi
mov    0x30(%rsp),%rsi
mov    %rbp,%rdx
call   1030 <strncpy@plt>
add    %rbp,%r14
jmp    1260 <string_replace+0x110>
mov    0x18(%rsp),%rdx
add    0x8(%rsp),%rdx
sub    %r12,%rdx
mov    %r14,%rdi
mov    %r12,%rsi
call   1030 <strncpy@plt>
mov    0x10(%rsp),%rax
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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