#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 *realloc(char *, int);
int slength(char *);
char *substring(char *, int, int);
char *substitute(char *source, char *substitute, int start, int stop) {
  char *begin, *end, *tmp, *ttmp, *trgt;
  if (start > 0) {
    begin = substring(source, 0, start - 1);
  }
  if (stop < slength(source)) {
    end = substring(source, stop, slength(source));
  }
  trgt = realloc(source, sizeof(char) * (slength(begin) + slength(substitute) +
                                         slength(end)));
  ttmp = trgt;
  tmp = begin;
  while (*tmp != '\0') {
    *ttmp++ = *tmp++;
  }
  tmp = substitute;
  while (*tmp != '\0') {
    *ttmp++ = *tmp++;
  }
  tmp = end;
  while (*tmp != '\0') {
    *ttmp++ = *tmp++;
  }
  *ttmp = '\0';
  return trgt;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<substitute>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %ecx,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jle    1165 <substitute+0x35>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    $0x1,%edx
xor    %esi,%esi
call   1030 <substring@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
call   1050 <slength@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jge    11aa <substitute+0x7a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
call   1050 <slength@plt>
mov    -0x50(%rbp),%rdi
mov    -0x48(%rbp),%esi
mov    %eax,%edx
call   1030 <substring@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1050 <slength@plt>
mov    %eax,-0x64(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1050 <slength@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x64(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1050 <slength@plt>
mov    -0x60(%rbp),%rdi
mov    %eax,%ecx
mov    -0x54(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
cltq
shl    $0x0,%rax
mov    %eax,%esi
call   1040 <realloc@plt>
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     123d <substitute+0x10d>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rbp)
mov    (%rax),%cl
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x38(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    1206 <substitute+0xd6>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     127c <substitute+0x14c>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rbp)
mov    (%rax),%cl
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x38(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    1245 <substitute+0x115>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
movsbl (%rax),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     12bb <substitute+0x18b>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rbp)
mov    (%rax),%cl
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %rdx,-0x38(%rbp)
mov    %cl,(%rax)
jmp    1284 <substitute+0x154>
mov    -0x38(%rbp),%rax
movb   $0x0,(%rax)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<substitute>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
mov    %ecx,%ebp
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r12
test   %edx,%edx
jle    1156 <substitute+0x26>
add    $0xffffffff,%edx
mov    %r12,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <substring@plt>
mov    %rax,%rbx
jmp    1156 <substitute+0x26>
mov    %r12,%rdi
call   1050 <slength@plt>
cmp    %ebp,%eax
jle    1179 <substitute+0x49>
mov    %r12,%rdi
call   1050 <slength@plt>
mov    %r12,%rdi
mov    %ebp,%esi
mov    %eax,%edx
call   1030 <substring@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %rbx,%rdi
call   1050 <slength@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    %r14,%rdi
call   1050 <slength@plt>
add    %eax,%ebp
mov    %r15,%rdi
call   1050 <slength@plt>
add    %eax,%ebp
mov    %r12,%rdi
mov    %ebp,%esi
call   1040 <realloc@plt>
mov    (%rbx),%dl
mov    %rax,%rcx
test   %dl,%dl
je     11d1 <substitute+0xa1>
add    $0x1,%rbx
mov    %rax,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %dl,(%rcx)
add    $0x1,%rcx
movzbl (%rbx),%edx
add    $0x1,%rbx
test   %dl,%dl
jne    11c0 <substitute+0x90>
mov    (%r14),%dl
test   %dl,%dl
je     11f2 <substitute+0xc2>
add    $0x1,%r14
nopl   0x0(%rax)
mov    %dl,(%rcx)
add    $0x1,%rcx
movzbl (%r14),%edx
add    $0x1,%r14
test   %dl,%dl
jne    11e0 <substitute+0xb0>
mov    (%r15),%dl
test   %dl,%dl
je     1212 <substitute+0xe2>
add    $0x1,%r15
nopl   (%rax)
mov    %dl,(%rcx)
add    $0x1,%rcx
movzbl (%r15),%edx
add    $0x1,%r15
test   %dl,%dl
jne    1200 <substitute+0xd0>
movb   $0x0,(%rcx)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @substitute(i8* %0, i8* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i8*
%11 = alloca i8*
%12 = alloca i8*
%13 = alloca i8*
store i8* %0, i8** %5
store i8* %1, i8** %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%14 = load i32, i32* %7
%15 = icmp sgt i32 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %21
16: ; preds = %4
%17 = load i8*, i8** %5
%18 = load i32, i32* %7
%19 = sub nsw i32 %18, 1
%20 = call i8* @substring(i8* %17, i32 0, i32 %19)
store i8* %20, i8** %9
br label %21
21: ; preds = %16, %4
%22 = load i32, i32* %8
%23 = load i8*, i8** %5
%24 = call i32 @slength(i8* %23)
%25 = icmp slt i32 %22, %24
br i1 %25, label %26, label %32
26: ; preds = %21
%27 = load i8*, i8** %5
%28 = load i32, i32* %8
%29 = load i8*, i8** %5
%30 = call i32 @slength(i8* %29)
%31 = call i8* @substring(i8* %27, i32 %28, i32 %30)
store i8* %31, i8** %10
br label %32
32: ; preds = %26, %21
%33 = load i8*, i8** %5
%34 = load i8*, i8** %9
%35 = call i32 @slength(i8* %34)
%36 = load i8*, i8** %6
%37 = call i32 @slength(i8* %36)
%38 = add nsw i32 %35, %37
%39 = load i8*, i8** %10
%40 = call i32 @slength(i8* %39)
%41 = add nsw i32 %38, %40
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = mul i64 1, %42
%44 = trunc i64 %43 to i32
%45 = call i8* @realloc(i8* %33, i32 %44)
store i8* %45, i8** %13
%46 = load i8*, i8** %13
store i8* %46, i8** %12
%47 = load i8*, i8** %9
store i8* %47, i8** %11
br label %48
48: ; preds = %53, %32
%49 = load i8*, i8** %11
%50 = load i8, i8* %49
%51 = sext i8 %50 to i32
%52 = icmp ne i32 %51, 0
br i1 %52, label %53, label %59
53: ; preds = %48
%54 = load i8*, i8** %11
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %54, i32 1
store i8* %55, i8** %11
%56 = load i8, i8* %54
%57 = load i8*, i8** %12
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i32 1
store i8* %58, i8** %12
store i8 %56, i8* %57
br label %48
59: ; preds = %48
%60 = load i8*, i8** %6
store i8* %60, i8** %11
br label %61
61: ; preds = %66, %59
%62 = load i8*, i8** %11
%63 = load i8, i8* %62
%64 = sext i8 %63 to i32
%65 = icmp ne i32 %64, 0
br i1 %65, label %66, label %72
66: ; preds = %61
%67 = load i8*, i8** %11
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %67, i32 1
store i8* %68, i8** %11
%69 = load i8, i8* %67
%70 = load i8*, i8** %12
%71 = getelementptr inbounds i8, i8* %70, i32 1
store i8* %71, i8** %12
store i8 %69, i8* %70
br label %61
72: ; preds = %61
%73 = load i8*, i8** %10
store i8* %73, i8** %11
br label %74
74: ; preds = %79, %72
%75 = load i8*, i8** %11
%76 = load i8, i8* %75
%77 = sext i8 %76 to i32
%78 = icmp ne i32 %77, 0
br i1 %78, label %79, label %85
79: ; preds = %74
%80 = load i8*, i8** %11
%81 = getelementptr inbounds i8, i8* %80, i32 1
store i8* %81, i8** %11
%82 = load i8, i8* %80
%83 = load i8*, i8** %12
%84 = getelementptr inbounds i8, i8* %83, i32 1
store i8* %84, i8** %12
store i8 %82, i8* %83
br label %74
85: ; preds = %74
%86 = load i8*, i8** %12
store i8 0, i8* %86
%87 = load i8*, i8** %13
ret i8* %87
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @substitute(i8* %0, i8* %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %5, label %6, label %9
6: ; preds = %4
%7 = add nsw i32 %2, -1
%8 = tail call i8* @substring(i8* %0, i32 0, i32 %7)
br label %9
9: ; preds = %6, %4
%10 = phi i8* [ %8, %6 ], [ undef, %4 ]
%11 = tail call i32 @slength(i8* %0)
%12 = icmp sgt i32 %11, %3
br i1 %12, label %13, label %16
13: ; preds = %9
%14 = tail call i32 @slength(i8* %0)
%15 = tail call i8* @substring(i8* %0, i32 %3, i32 %14)
br label %16
16: ; preds = %13, %9
%17 = phi i8* [ %15, %13 ], [ undef, %9 ]
%18 = tail call i32 @slength(i8* %10)
%19 = tail call i32 @slength(i8* %1)
%20 = add nsw i32 %19, %18
%21 = tail call i32 @slength(i8* %17)
%22 = add nsw i32 %20, %21
%23 = tail call i8* @realloc(i8* %0, i32 %22)
%24 = load i8, i8* %10
%25 = icmp eq i8 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %30
26: ; preds = %30, %16
%27 = phi i8* [ %23, %16 ], [ %35, %30 ]
%28 = load i8, i8* %1
%29 = icmp eq i8 %28, 0
br i1 %29, label %38, label %42
30: ; preds = %16, %30
%31 = phi i8 [ %36, %30 ], [ %24, %16 ]
%32 = phi i8* [ %35, %30 ], [ %23, %16 ]
%33 = phi i8* [ %34, %30 ], [ %10, %16 ]
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %33, i64 1
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %32, i64 1
store i8 %31, i8* %32
%36 = load i8, i8* %34
%37 = icmp eq i8 %36, 0
br i1 %37, label %26, label %30
38: ; preds = %42, %26
%39 = phi i8* [ %27, %26 ], [ %47, %42 ]
%40 = load i8, i8* %17
%41 = icmp eq i8 %40, 0
br i1 %41, label %58, label %50
42: ; preds = %26, %42
%43 = phi i8 [ %48, %42 ], [ %28, %26 ]
%44 = phi i8* [ %47, %42 ], [ %27, %26 ]
%45 = phi i8* [ %46, %42 ], [ %1, %26 ]
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %45, i64 1
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %44, i64 1
store i8 %43, i8* %44
%48 = load i8, i8* %46
%49 = icmp eq i8 %48, 0
br i1 %49, label %38, label %42
50: ; preds = %38, %50
%51 = phi i8 [ %56, %50 ], [ %40, %38 ]
%52 = phi i8* [ %55, %50 ], [ %39, %38 ]
%53 = phi i8* [ %54, %50 ], [ %17, %38 ]
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %53, i64 1
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %52, i64 1
store i8 %51, i8* %52
%56 = load i8, i8* %54
%57 = icmp eq i8 %56, 0
br i1 %57, label %58, label %50
58: ; preds = %50, %38
%59 = phi i8* [ %39, %38 ], [ %55, %50 ]
store i8 0, i8* %59
ret i8* %23
}