#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 *replace(const char *s, char ch, const char *repl) {
  int count = 0;
  const char *t;
  char *output;
  for (t = s; *t; t++)
    count += (*t == ch);
  size_t rlen = strlen(repl);
  char *res = malloc(strlen(s) + (rlen - 1) * count + 1);
  char *ptr = res;
  for (t = s; *t; t++) {
    if (*t == ch) {
      memcpy(ptr, repl, rlen);
      ptr += rlen;
    } else {
      *ptr++ = *t;
    }
  }
  *ptr = 0;
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<replace>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %sil,%al
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0x9(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmpb   $0x0,(%rax)
je     118e <replace+0x5e>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
movsbl -0x9(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
sete   %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1155 <replace+0x25>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rax
sub    $0x1,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
add    %rax,%rdi
add    $0x1,%rdi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
cmpb   $0x0,(%rax)
je     1246 <replace+0x116>
mov    -0x28(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
movsbl -0x9(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jne    1219 <replace+0xe9>
mov    -0x48(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x38(%rbp),%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
jmp    1230 <replace+0x100>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%cl
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x48(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    1235 <replace+0x105>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    11d7 <replace+0xa7>
mov    -0x48(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<replace>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdx,%r14
mov    %esi,%r13d
mov    %rdi,%rbx
mov    (%rdi),%r12b
xor    %ebp,%ebp
test   %r12b,%r12b
je     1177 <replace+0x47>
lea    0x1(%rbx),%rax
mov    %r12d,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
xor    %edx,%edx
cmp    %r13b,%cl
sete   %dl
add    %edx,%ebp
movzbl (%rax),%ecx
add    $0x1,%rax
test   %cl,%cl
jne    1160 <replace+0x30>
mov    %ebp,%ebp
mov    %r14,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %rbx,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
lea    -0x1(%r15),%rcx
imul   %rbp,%rcx
lea    (%rax,%rcx,1),%rdi
add    $0x1,%rdi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%rbp
mov    %rax,(%rsp)
test   %r12b,%r12b
je     11ed <replace+0xbd>
add    $0x1,%rbx
mov    (%rsp),%rbp
jmp    11d5 <replace+0xa5>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r12b,0x0(%rbp)
add    $0x1,%rbp
movzbl (%rbx),%r12d
add    $0x1,%rbx
test   %r12b,%r12b
je     11ed <replace+0xbd>
cmp    %r13b,%r12b
jne    11c0 <replace+0x90>
mov    %rbp,%rdi
mov    %r14,%rsi
mov    %r15,%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
add    %r15,%rbp
jmp    11c8 <replace+0x98>
movb   $0x0,0x0(%rbp)
mov    (%rsp),%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i8* @replace(i8* nocapture %0, i8 signext %1, i8* %2) {
%4 = load i8, i8* %0
%5 = icmp eq i8 %4, 0
br i1 %5, label %18, label %6
6: ; preds = %3, %6
%7 = phi i8 [ %14, %6 ], [ %4, %3 ]
%8 = phi i32 [ %12, %6 ], [ 0, %3 ]
%9 = phi i8* [ %13, %6 ], [ %0, %3 ]
%10 = icmp eq i8 %7, %1
%11 = zext i1 %10 to i32
%12 = add nuw nsw i32 %8, %11
%13 = getelementptr inbounds i8, i8* %9, i64 1
%14 = load i8, i8* %13
%15 = icmp eq i8 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %6
16: ; preds = %6
%17 = zext i32 %12 to i64
br label %18
18: ; preds = %16, %3
%19 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %17, %16 ]
%20 = tail call i64 @strlen(i8* dereferenceable(1) %2)
%21 = tail call i64 @strlen(i8* dereferenceable(1) %0)
%22 = add i64 %20, -1
%23 = mul i64 %22, %19
%24 = add i64 %21, 1
%25 = add i64 %24, %23
%26 = tail call i8* @malloc(i64 %25)
br i1 %5, label %42, label %27
27: ; preds = %18, %37
%28 = phi i8 [ %40, %37 ], [ %4, %18 ]
%29 = phi i8* [ %38, %37 ], [ %26, %18 ]
%30 = phi i8* [ %39, %37 ], [ %0, %18 ]
%31 = icmp eq i8 %28, %1
br i1 %31, label %32, label %35
32: ; preds = %27
%33 = tail call i32 @memcpy(i8* %29, i8* %2, i64 %20)
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %29, i64 %20
br label %37
35: ; preds = %27
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %29, i64 1
store i8 %28, i8* %29
br label %37
37: ; preds = %32, %35
%38 = phi i8* [ %34, %32 ], [ %36, %35 ]
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 1
%40 = load i8, i8* %39
%41 = icmp eq i8 %40, 0
br i1 %41, label %42, label %27
42: ; preds = %37, %18
%43 = phi i8* [ %26, %18 ], [ %38, %37 ]
store i8 0, i8* %43
ret i8* %26
}