#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*/ memcpy(char *, char *, int);
char *realloc(char *, int);
int strlen(char *);
char *strstr(char *, char *);
char *str_replace(char *needle, char *replace, char *haystack) {
  if (!haystack)
    return NULL;
  char *match = NULL;
  char *r = NULL;
  int dif = 0;
  int talloc = 1;
  int nlen = strlen(needle);
  int rlen = strlen(replace);
  char *ohp = haystack + strlen(haystack);
  int prev = 0;
  while (haystack && (match = strstr(haystack, needle))) {
    dif = match - haystack;
    talloc = dif + rlen + talloc;
    r = realloc(r, talloc);
    memcpy(r + prev, haystack, dif);
    memcpy(r + dif + prev, replace, rlen);
    prev = rlen + dif + prev;
    haystack = match + nlen;
    haystack = haystack < ohp ? haystack : NULL;
  }
  if (haystack) {
    int res = strlen(haystack);
    talloc = res + talloc;
    r = realloc(r, talloc);
    memcpy(r + prev, haystack, res);
  }
  r[talloc - 1] = '\0';
  return r;
}


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)
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
jne    116c <str_replace+0x2c>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    1312 <str_replace+0x1d2>
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movl   $0x1,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x58(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x4c(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    %al,-0x59(%rbp)
je     11f5 <str_replace+0xb5>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1060 <strstr@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
setne  %al
mov    %al,-0x59(%rbp)
mov    -0x59(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1205 <str_replace+0xc5>
jmp    12b2 <str_replace+0x172>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    -0x40(%rbp),%eax
add    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%esi
call   1050 <realloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
movslq -0x4c(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0x34(%rbp),%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
movslq -0x34(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
movslq -0x4c(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    -0x34(%rbp),%eax
add    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x3c(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x48(%rbp),%rax
jae    129a <str_replace+0x15a>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
jmp    12a5 <str_replace+0x165>
xor    %eax,%eax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
jmp    12a5 <str_replace+0x165>
mov    -0x68(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    11ca <str_replace+0x8a>
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
je     12f9 <str_replace+0x1b9>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%eax
add    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%esi
call   1050 <realloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
movslq -0x4c(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0x50(%rbp),%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
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    $0x48,%rsp
xor    %ebx,%ebx
test   %rdx,%rdx
je     123b <str_replace+0xfb>
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%rbp
call   1030 <strlen@plt>
mov    %eax,%r12d
mov    %r14,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,0x28(%rsp)
mov    %r15,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
cltq
add    %r15,%rax
mov    %rax,0x20(%rsp)
movslq %r12d,%rax
mov    %rax,0x18(%rsp)
mov    $0x1,%r13d
xor    %eax,%eax
mov    %rax,0x8(%rsp)
mov    %r14,0x38(%rsp)
mov    %rbp,0x30(%rsp)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r15,%rdi
mov    %rbp,%rsi
call   1060 <strstr@plt>
movslq %ebx,%rbx
test   %rax,%rax
je     123f <str_replace+0xff>
mov    %rax,%r12
mov    %rax,%r14
sub    %r15,%r14
mov    %r15,0x40(%rsp)
mov    0x28(%rsp),%r15
lea    (%r15,%r14,1),%eax
mov    %eax,0x14(%rsp)
add    %eax,%r13d
mov    0x8(%rsp),%rdi
mov    %r13d,%esi
call   1050 <realloc@plt>
mov    %rax,%rbp
lea    (%rax,%rbx,1),%rdi
mov    0x40(%rsp),%rsi
mov    %r14d,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
movslq %r14d,%rdi
mov    0x38(%rsp),%rsi
mov    %rbp,0x8(%rsp)
add    %rbp,%rdi
add    %rbx,%rdi
mov    %r15d,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
add    0x14(%rsp),%ebx
add    0x18(%rsp),%r12
mov    %r12,%r15
cmp    0x20(%rsp),%r12
mov    0x30(%rsp),%rbp
jb     11b0 <str_replace+0x70>
jmp    1270 <str_replace+0x130>
xor    %eax,%eax
jmp    1280 <str_replace+0x140>
mov    %r15,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %eax,%r14d
add    %eax,%r13d
mov    0x8(%rsp),%rdi
mov    %r13d,%esi
call   1050 <realloc@plt>
mov    %rax,0x8(%rsp)
add    %rax,%rbx
mov    %rbx,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %r14d,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
movslq %r13d,%rax
mov    0x8(%rsp),%rcx
movb   $0x0,-0x1(%rax,%rcx,1)
mov    %rcx,%rax
add    $0x48,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i8* @str_replace(i8* %0, i8* %1, i8* %2) {
%4 = icmp eq i8* %2, null
br i1 %4, label %51, label %5
5: ; preds = %3
%6 = tail call i32 @strlen(i8* %0)
%7 = tail call i32 @strlen(i8* %1)
%8 = tail call i32 @strlen(i8* %2)
%9 = sext i32 %8 to i64
%10 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 %9
%11 = sext i32 %6 to i64
br label %12
12: ; preds = %5, %19
%13 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %35, %19 ]
%14 = phi i8* [ %2, %5 ], [ %36, %19 ]
%15 = phi i8* [ null, %5 ], [ %26, %19 ]
%16 = phi i32 [ 1, %5 ], [ %25, %19 ]
%17 = tail call i8* @strstr(i8* %14, i8* dereferenceable(1) %0)
%18 = icmp eq i8* %17, null
br i1 %18, label %38, label %19
19: ; preds = %12
%20 = ptrtoint i8* %17 to i64
%21 = ptrtoint i8* %14 to i64
%22 = sub i64 %20, %21
%23 = trunc i64 %22 to i32
%24 = add nsw i32 %7, %23
%25 = add nsw i32 %24, %16
%26 = tail call i8* @realloc(i8* %15, i32 %25)
%27 = sext i32 %13 to i64
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 %27
%29 = tail call i32 @memcpy(i8* %28, i8* %14, i32 %23)
%30 = shl i64 %22, 32
%31 = ashr exact i64 %30, 32
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i64 %31
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i64 %27
%34 = tail call i32 @memcpy(i8* %33, i8* %1, i32 %7)
%35 = add nsw i32 %24, %13
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %17, i64 %11
%37 = icmp ult i8* %36, %10
br i1 %37, label %12, label %45
38: ; preds = %12
%39 = tail call i32 @strlen(i8* %14)
%40 = add nsw i32 %39, %16
%41 = tail call i8* @realloc(i8* %15, i32 %40)
%42 = sext i32 %13 to i64
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i64 %42
%44 = tail call i32 @memcpy(i8* %43, i8* %14, i32 %39)
br label %45
45: ; preds = %19, %38
%46 = phi i32 [ %40, %38 ], [ %25, %19 ]
%47 = phi i8* [ %41, %38 ], [ %26, %19 ]
%48 = add nsw i32 %46, -1
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 %49
store i8 0, i8* %50
br label %51
51: ; preds = %3, %45
%52 = phi i8* [ %47, %45 ], [ null, %3 ]
ret i8* %52
}