#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 */
typedef size_t ptrdiff_t;

/* Variables and functions */
scalar_t__ check_malloc(int);
char *strdup(char const *);
size_t strlen(char const *);
int /*<<< orphan*/ strncpy(char *, char const *, size_t);
char *strstr(char const *, char const *);
char *replace_str(const char *str, const char *old, const char *new) {
  size_t olen;
  size_t nlen;
  size_t slen;
  size_t rlen;
  char *tmp;
  char *result;
  ptrdiff_t doffset;
  ptrdiff_t soffset;
  ptrdiff_t clen;
  int cnt;
  olen = strlen(old);
  nlen = strlen(new);
  slen = strlen(str);
  cnt = 0;
  tmp = strstr(str, old);
  while (tmp != NULL) {
    cnt++;
    tmp = strstr((tmp + olen), old);
  }
  if (cnt == 0) {
    result = strdup(str);
  } else {
    rlen = slen + cnt * (nlen - olen);
    result = (char *)check_malloc((1 + rlen) * sizeof(char));
    doffset = 0;
    soffset = 0;
    clen = 0;
    tmp = strstr(str, old);
    while (tmp != NULL) {
      clen = tmp - (str + soffset);
      strncpy(result + doffset, str + soffset, clen);
      doffset += clen;
      soffset += clen + olen;
      strncpy(result + doffset, new, nlen);
      doffset += nlen;
      tmp = strstr(str + soffset, old);
    }
    strncpy(result + doffset, str + soffset, rlen - doffset);
    result[rlen] = '\0';
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<replace_str>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x64(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1070 <strstr@plt>
mov    %rax,-0x40(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x40(%rbp)
je     11d1 <replace_str+0x81>
mov    -0x64(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x64(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rdi
add    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1070 <strstr@plt>
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    11a3 <replace_str+0x53>
cmpl   $0x0,-0x64(%rbp)
jne    11ed <replace_str+0x9d>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
call   1060 <strdup@plt>
mov    %rax,-0x48(%rbp)
jmp    12ff <replace_str+0x1af>
mov    -0x30(%rbp),%rax
movslq -0x64(%rbp),%rcx
mov    -0x28(%rbp),%rdx
sub    -0x20(%rbp),%rdx
imul   %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
shl    $0x0,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <check_malloc@plt>
mov    %rax,-0x48(%rbp)
movq   $0x0,-0x50(%rbp)
movq   $0x0,-0x58(%rbp)
movq   $0x0,-0x60(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1070 <strstr@plt>
mov    %rax,-0x40(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x40(%rbp)
je     12d6 <replace_str+0x186>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
add    -0x58(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rdi
add    -0x50(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
add    -0x58(%rbp),%rsi
mov    -0x60(%rbp),%rdx
call   1030 <strncpy@plt>
mov    -0x60(%rbp),%rax
add    -0x50(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
add    -0x58(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rdi
add    -0x50(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x28(%rbp),%rdx
call   1030 <strncpy@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    -0x50(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
add    -0x58(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1070 <strstr@plt>
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    1248 <replace_str+0xf8>
mov    -0x48(%rbp),%rdi
add    -0x50(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
add    -0x58(%rbp),%rsi
mov    -0x38(%rbp),%rdx
sub    -0x50(%rbp),%rdx
call   1030 <strncpy@plt>
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<replace_str>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rdx,%r13
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%rbp
mov    %rsi,%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %r13,%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %rax,%r14
mov    %rbp,%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %rbp,%rdi
mov    %r12,%rsi
call   1070 <strstr@plt>
test   %rax,%rax
je     1274 <replace_str+0x124>
mov    %rbp,0x8(%rsp)
mov    %r13,0x30(%rsp)
lea    0x1(%r15),%ebp
mov    %r14,%rcx
sub    %ebx,%r14d
mov    %rbx,%r13
mov    %rcx,0x18(%rsp)
mov    %rcx,%rbx
sub    %r13,%rbx
xchg   %ax,%ax
add    %r14d,%ebp
add    %r13,%rax
mov    %rax,%rdi
mov    %r12,%rsi
call   1070 <strstr@plt>
add    %rbx,%r15
test   %rax,%rax
jne    11c0 <replace_str+0x70>
mov    %r13,0x20(%rsp)
mov    %ebp,%edi
call   1050 <check_malloc@plt>
mov    %rax,0x10(%rsp)
mov    %r12,%rsi
mov    0x8(%rsp),%rdi
mov    %r12,0x28(%rsp)
call   1070 <strstr@plt>
test   %rax,%rax
je     128a <replace_str+0x13a>
mov    %rax,%r14
xor    %r13d,%r13d
xor    %ebp,%ebp
mov    0x10(%rsp),%r12
mov    0x18(%rsp),%rbx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    0x8(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r13,1),%rsi
sub    %rsi,%r14
lea    (%r12,%rbp,1),%rdi
mov    %r14,%rdx
call   1030 <strncpy@plt>
add    %r14,%rbp
add    0x20(%rsp),%r13
add    %r14,%r13
lea    (%r12,%rbp,1),%rdi
mov    0x30(%rsp),%rsi
mov    %rbx,%rdx
call   1030 <strncpy@plt>
add    %rbx,%rbp
mov    0x8(%rsp),%rax
lea    (%rax,%r13,1),%rdi
mov    0x28(%rsp),%rsi
call   1070 <strstr@plt>
mov    %rax,%r14
test   %rax,%rax
jne    1220 <replace_str+0xd0>
jmp    128f <replace_str+0x13f>
mov    %rbp,%rdi
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1060 <strdup@plt>
xor    %ebp,%ebp
xor    %r13d,%r13d
mov    0x10(%rsp),%r14
mov    %r14,%rdi
add    %rbp,%rdi
mov    0x8(%rsp),%rsi
add    %r13,%rsi
mov    %r15,%rdx
sub    %rbp,%rdx
call   1030 <strncpy@plt>
movb   $0x0,(%r14,%r15,1)
mov    %r14,%rax
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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