#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 astrlen_expand(char *, char, int);
char *malloc(int);
char *expand_safe(char *str, char what, int times, char replacement) {
  int i, j, k;
  int expand_len = astrlen_expand(str, what, times);
  char *nstr = malloc(sizeof(char) * (expand_len + 1));
  for (i = 0, k = 0; str[i] != '\0'; i++) {
    if (str[i] == what) {
      for (j = 0; j < times; j++) {
        nstr[k++] = replacement;
      }
    } else {
      nstr[k++] = str[i];
    }
  }
  nstr[k] = '\0';
  return nstr;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<expand_safe>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %cl,%al
mov    %sil,%cl
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %cl,-0x9(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %al,-0x11(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x9(%rbp),%al
mov    -0x10(%rbp),%edx
movsbl %al,%esi
call   1030 <astrlen_expand@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
shl    $0x0,%rax
mov    %eax,%edi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1212 <expand_safe+0xf2>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movsbl (%rax,%rcx,1),%eax
movsbl -0x9(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    11df <expand_safe+0xbf>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jge    11da <expand_safe+0xba>
mov    -0x11(%rbp),%dl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11a8 <expand_safe+0x88>
jmp    11ff <expand_safe+0xdf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%esi
mov    %esi,-0x20(%rbp)
movslq %ecx,%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
jmp    1204 <expand_safe+0xe4>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1174 <expand_safe+0x54>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<expand_safe>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%r13d
mov    %edx,%r14d
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%rbx
call   1040 <astrlen_expand@plt>
lea    0x1(%rax),%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%r15
mov    (%rbx),%al
test   %al,%al
je     11a7 <expand_safe+0x77>
mov    %r14d,%ecx
mov    %rcx,(%rsp)
add    $0x1,%rbx
xor    %r12d,%r12d
movzbl %r13b,%r13d
jmp    1186 <expand_safe+0x56>
movslq %r12d,%rcx
add    $0x1,%r12d
mov    %al,(%r15,%rcx,1)
movzbl (%rbx),%eax
add    $0x1,%rbx
test   %al,%al
je     11aa <expand_safe+0x7a>
cmp    %bpl,%al
jne    1170 <expand_safe+0x40>
test   %r14d,%r14d
jle    117b <expand_safe+0x4b>
movslq %r12d,%rdi
add    %r15,%rdi
mov    %r13d,%esi
mov    (%rsp),%rdx
call   1030 <memset@plt>
add    %r14d,%r12d
jmp    117b <expand_safe+0x4b>
xor    %r12d,%r12d
movslq %r12d,%rax
movb   $0x0,(%r15,%rax,1)
mov    %r15,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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