#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 */
char *malloc(size_t);
int /*<<< orphan*/ memcpy(char *, char const *, size_t);
size_t strlen(char const *);
char *strstr(char const *, char const *);
char *str_replace(const char *src, const char *from, const char *to) {
  if (src == NULL || from == NULL || to == NULL)
    return NULL;
  const char *sp;
  const char *mp;
  char *dp;
  size_t from_len = strlen(from);
  size_t to_len = strlen(to);
  size_t src_len = strlen(src);
  size_t count = 0;
  sp = src;
  while (1) {
    mp = strstr(sp, from);
    if (mp == NULL)
      break;
    count++;
    sp = mp + from_len;
  }
  size_t len = src_len;
  long int sub = (from_len - to_len) * count;
  if (from_len >= to_len) {
    if (sub > len || sub < 0)
      return NULL;
  } else {
    if ((len - sub) < 0 || sub > 0)
      return NULL;
  }
  size_t actual_size = (len - sub) + 1;
  char *dest = malloc(actual_size);
  if (dest != NULL) {
    sp = src;
    dp = dest;
    while (1) {
      mp = strstr(sp, from);
      if (mp == NULL)
        break;
      memcpy(dp, sp, mp - sp);
      dp += mp - sp;
      memcpy(dp, to, to_len);
      dp += to_len;
      sp = mp + from_len;
    }
    size_t k = src_len - (sp - src) + 1;
    memcpy(dp, sp, k);
  }
  return dest;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<str_replace>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x80,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
je     1178 <str_replace+0x38>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     1178 <str_replace+0x38>
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
jne    1185 <str_replace+0x45>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    1360 <str_replace+0x220>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,-0x50(%rbp)
movq   $0x0,-0x58(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
call   1060 <strstr@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x30(%rbp)
jne    11dd <str_replace+0x9d>
jmp    11fa <str_replace+0xba>
mov    -0x58(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11bc <str_replace+0x7c>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
sub    -0x48(%rbp),%rax
imul   -0x58(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x48(%rbp),%rax
jb     124c <str_replace+0x10c>
mov    -0x68(%rbp),%rax
cmp    -0x60(%rbp),%rax
ja     123a <str_replace+0xfa>
cmpq   $0x0,-0x68(%rbp)
jge    1247 <str_replace+0x107>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    1360 <str_replace+0x220>
jmp    127b <str_replace+0x13b>
mov    -0x60(%rbp),%rax
sub    -0x68(%rbp),%rax
cmp    $0x0,%rax
jb     1269 <str_replace+0x129>
cmpq   $0x0,-0x68(%rbp)
jle    1276 <str_replace+0x136>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    1360 <str_replace+0x220>
jmp    127b <str_replace+0x13b>
mov    -0x60(%rbp),%rax
sub    -0x68(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x70(%rbp)
mov    -0x70(%rbp),%rdi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x78(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x78(%rbp)
je     1358 <str_replace+0x218>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x78(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
call   1060 <strstr@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x30(%rbp)
jne    12d4 <str_replace+0x194>
jmp    132d <str_replace+0x1ed>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x30(%rbp),%rdx
mov    -0x28(%rbp),%rax
sub    %rax,%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
add    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
mov    -0x48(%rbp),%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x48(%rbp),%rax
add    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    12b3 <str_replace+0x173>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
sub    %rdx,%rcx
sub    %rcx,%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x80(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x80(%rbp),%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x78(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x80,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<str_replace>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
xor    %eax,%eax
test   %rdi,%rdi
je     12b5 <str_replace+0x175>
mov    %rsi,%rbx
test   %rsi,%rsi
je     12b5 <str_replace+0x175>
mov    %rdx,%r13
test   %rdx,%rdx
je     12b5 <str_replace+0x175>
mov    %rdi,%r14
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,%r12
mov    %r13,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,0x18(%rsp)
mov    %r14,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,(%rsp)
mov    %r14,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1060 <strstr@plt>
mov    %rax,%r15
xor    %ebp,%ebp
test   %rax,%rax
je     11c7 <str_replace+0x87>
mov    %r15,%rax
add    $0x1,%rbp
add    %r12,%rax
mov    %rax,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1060 <strstr@plt>
test   %rax,%rax
jne    11b0 <str_replace+0x70>
mov    %r12,%rdx
mov    0x18(%rsp),%rcx
sub    %rcx,%rdx
imul   %rbp,%rdx
cmp    %rcx,%r12
jae    11e6 <str_replace+0xa6>
test   %rdx,%rdx
jg     12b3 <str_replace+0x173>
jmp    11fb <str_replace+0xbb>
xor    %eax,%eax
cmp    %rdx,(%rsp)
jb     12b5 <str_replace+0x175>
test   %rdx,%rdx
js     12b5 <str_replace+0x175>
mov    (%rsp),%rdi
sub    %rdx,%rdi
add    $0x1,%rdi
call   1050 <malloc@plt>
test   %rax,%rax
je     12b3 <str_replace+0x173>
mov    %rax,0x8(%rsp)
mov    %rax,%rbp
mov    %r14,0x10(%rsp)
test   %r15,%r15
mov    %r13,0x20(%rsp)
je     1291 <str_replace+0x151>
mov    0x10(%rsp),%r14
mov    0x8(%rsp),%r13
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r15,%rbp
sub    %r14,%rbp
mov    %r13,%rdi
mov    %r14,%rsi
mov    %rbp,%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
add    %r13,%rbp
mov    %rbp,%rdi
mov    0x20(%rsp),%rsi
mov    %rbx,%r14
mov    0x18(%rsp),%rbx
mov    %rbx,%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
add    %rbx,%rbp
mov    %r14,%rbx
mov    %r15,%r14
add    %r12,%r14
mov    %r14,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1060 <strstr@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %rbp,%r13
test   %rax,%rax
jne    1240 <str_replace+0x100>
mov    0x10(%rsp),%rdx
add    (%rsp),%rdx
sub    %r14,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rbp,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1040 <memcpy@plt>
mov    0x8(%rsp),%rax
jmp    12b5 <str_replace+0x175>
xor    %eax,%eax
add    $0x28,%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 i8*
%11 = alloca i64
%12 = alloca i64
%13 = alloca i64
%14 = alloca i64
%15 = alloca i64
%16 = alloca i64
%17 = alloca i64
%18 = alloca i8*
%19 = alloca i64
store i8* %0, i8** %5
store i8* %1, i8** %6
store i8* %2, i8** %7
%20 = load i8*, i8** %5
%21 = icmp eq i8* %20, null
br i1 %21, label %28, label %22
22: ; preds = %3
%23 = load i8*, i8** %6
%24 = icmp eq i8* %23, null
br i1 %24, label %28, label %25
25: ; preds = %22
%26 = load i8*, i8** %7
%27 = icmp eq i8* %26, null
br i1 %27, label %28, label %29
28: ; preds = %25, %22, %3
store i8* null, i8** %4
br label %139
29: ; preds = %25
%30 = load i8*, i8** %6
%31 = call i64 @strlen(i8* %30)
store i64 %31, i64* %11
%32 = load i8*, i8** %7
%33 = call i64 @strlen(i8* %32)
store i64 %33, i64* %12
%34 = load i8*, i8** %5
%35 = call i64 @strlen(i8* %34)
store i64 %35, i64* %13
store i64 0, i64* %14
%36 = load i8*, i8** %5
store i8* %36, i8** %8
br label %37
37: ; preds = %29, %44
%38 = load i8*, i8** %8
%39 = load i8*, i8** %6
%40 = call i8* @strstr(i8* %38, i8* %39)
store i8* %40, i8** %9
%41 = load i8*, i8** %9
%42 = icmp eq i8* %41, null
br i1 %42, label %43, label %44
43: ; preds = %37
br label %50
44: ; preds = %37
%45 = load i64, i64* %14
%46 = add i64 %45, 1
store i64 %46, i64* %14
%47 = load i8*, i8** %9
%48 = load i64, i64* %11
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 %48
store i8* %49, i8** %8
br label %37
50: ; preds = %43
%51 = load i64, i64* %13
store i64 %51, i64* %15
%52 = load i64, i64* %11
%53 = load i64, i64* %12
%54 = sub i64 %52, %53
%55 = load i64, i64* %14
%56 = mul i64 %54, %55
store i64 %56, i64* %16
%57 = load i64, i64* %11
%58 = load i64, i64* %12
%59 = icmp uge i64 %57, %58
br i1 %59, label %60, label %69
60: ; preds = %50
%61 = load i64, i64* %16
%62 = load i64, i64* %15
%63 = icmp ugt i64 %61, %62
br i1 %63, label %67, label %64
64: ; preds = %60
%65 = load i64, i64* %16
%66 = icmp slt i64 %65, 0
br i1 %66, label %67, label %68
67: ; preds = %64, %60
store i8* null, i8** %4
br label %139
68: ; preds = %64
br label %79
69: ; preds = %50
%70 = load i64, i64* %15
%71 = load i64, i64* %16
%72 = sub i64 %70, %71
%73 = icmp ult i64 %72, 0
br i1 %73, label %77, label %74
74: ; preds = %69
%75 = load i64, i64* %16
%76 = icmp sgt i64 %75, 0
br i1 %76, label %77, label %78
77: ; preds = %74, %69
store i8* null, i8** %4
br label %139
78: ; preds = %74
br label %79
79: ; preds = %78, %68
%80 = load i64, i64* %15
%81 = load i64, i64* %16
%82 = sub i64 %80, %81
%83 = add i64 %82, 1
store i64 %83, i64* %17
%84 = load i64, i64* %17
%85 = call i8* @malloc(i64 %84)
store i8* %85, i8** %18
%86 = load i8*, i8** %18
%87 = icmp ne i8* %86, null
br i1 %87, label %88, label %137
88: ; preds = %79
%89 = load i8*, i8** %5
store i8* %89, i8** %8
%90 = load i8*, i8** %18
store i8* %90, i8** %10
br label %91
91: ; preds = %88, %98
%92 = load i8*, i8** %8
%93 = load i8*, i8** %6
%94 = call i8* @strstr(i8* %92, i8* %93)
store i8* %94, i8** %9
%95 = load i8*, i8** %9
%96 = icmp eq i8* %95, null
br i1 %96, label %97, label %98
97: ; preds = %91
br label %124
98: ; preds = %91
%99 = load i8*, i8** %10
%100 = load i8*, i8** %8
%101 = load i8*, i8** %9
%102 = load i8*, i8** %8
%103 = ptrtoint i8* %101 to i64
%104 = ptrtoint i8* %102 to i64
%105 = sub i64 %103, %104
%106 = call i32 @memcpy(i8* %99, i8* %100, i64 %105)
%107 = load i8*, i8** %9
%108 = load i8*, i8** %8
%109 = ptrtoint i8* %107 to i64
%110 = ptrtoint i8* %108 to i64
%111 = sub i64 %109, %110
%112 = load i8*, i8** %10
%113 = getelementptr inbounds i8, i8* %112, i64 %111
store i8* %113, i8** %10
%114 = load i8*, i8** %10
%115 = load i8*, i8** %7
%116 = load i64, i64* %12
%117 = call i32 @memcpy(i8* %114, i8* %115, i64 %116)
%118 = load i64, i64* %12
%119 = load i8*, i8** %10
%120 = getelementptr inbounds i8, i8* %119, i64 %118
store i8* %120, i8** %10
%121 = load i8*, i8** %9
%122 = load i64, i64* %11
%123 = getelementptr inbounds i8, i8* %121, i64 %122
store i8* %123, i8** %8
br label %91
124: ; preds = %97
%125 = load i64, i64* %13
%126 = load i8*, i8** %8
%127 = load i8*, i8** %5
%128 = ptrtoint i8* %126 to i64
%129 = ptrtoint i8* %127 to i64
%130 = sub i64 %128, %129
%131 = sub i64 %125, %130
%132 = add i64 %131, 1
store i64 %132, i64* %19
%133 = load i8*, i8** %10
%134 = load i8*, i8** %8
%135 = load i64, i64* %19
%136 = call i32 @memcpy(i8* %133, i8* %134, i64 %135)
br label %137
137: ; preds = %124, %79
%138 = load i8*, i8** %18
store i8* %138, i8** %4
br label %139
139: ; preds = %137, %77, %67, %28
%140 = load i8*, i8** %4
ret i8* %140
}

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