#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 */
scalar_t__ malloc(int);
int /*<<< orphan*/ memset(char *, char, int);
int occurrences(char const *, char const *);
char *strdup(char const *);
int strlen(char const *);
int /*<<< orphan*/ strncat(char *, char const *, int);
char *strstr(char *, char const *);
char *str_replace(const char *str, const char *sub, const char *replace) {
  char *pos = (char *)str;
  int count = occurrences(sub, str);
  if (0 >= count)
    return strdup(str);
  int size =
      (strlen(str) - (strlen(sub) * count) + strlen(replace) * count) + 1;
  char *result = (char *)malloc(size);
  if (NULL == result)
    return NULL;
  memset(result, '\0', size);
  char *current;
  while ((current = strstr(pos, sub))) {
    int len = current - pos;
    strncat(result, pos, len);
    strncat(result, replace, strlen(replace));
    pos = current + strlen(sub);
  }
  if (pos != (str + strlen(str))) {
    strncat(result, pos, (str - pos));
  }
  return result;
}


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)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1070 <occurrences@plt>
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    -0x2c(%rbp),%eax
jl     11bc <str_replace+0x4c>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1080 <strdup@plt>
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    1307 <str_replace+0x197>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x4c(%rbp),%eax
imul   -0x2c(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x48(%rbp),%eax
imul   -0x2c(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%edi
call   1060 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x38(%rbp)
xor    %eax,%eax
cmp    -0x38(%rbp),%rax
jne    121e <str_replace+0xae>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    1307 <str_replace+0x197>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    -0x30(%rbp),%edx
xor    %esi,%esi
call   1040 <memset@plt>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
call   1090 <strstr@plt>
mov    %rax,-0x40(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
je     12b3 <str_replace+0x143>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x44(%rbp),%edx
call   1050 <strncat@plt>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    -0x68(%rbp),%rdi
mov    -0x60(%rbp),%rsi
mov    %eax,%edx
call   1050 <strncat@plt>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x58(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    122c <str_replace+0xbc>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x70(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x78(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    -0x78(%rbp),%rcx
mov    %eax,%edx
mov    -0x70(%rbp),%rax
movslq %edx,%rdx
add    %rdx,%rcx
cmp    %rcx,%rax
je     12ff <str_replace+0x18f>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %eax,%edx
call   1050 <strncat@plt>
mov    -0x38(%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
push   %rax
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%r14
mov    %rsi,%rdi
mov    %r14,%rsi
call   1070 <occurrences@plt>
test   %eax,%eax
jle    126a <str_replace+0xfa>
mov    %eax,%ebx
mov    %r14,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %eax,%r13d
mov    %r12,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    %r15,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
sub    %ebp,%eax
imul   %ebx,%eax
lea    (%rax,%r13,1),%ebx
add    $0x1,%ebx
mov    %ebx,%edi
call   1060 <malloc@plt>
test   %rax,%rax
je     1280 <str_replace+0x110>
mov    %rax,%r13
mov    %rax,%rdi
xor    %esi,%esi
mov    %ebx,%edx
call   1040 <memset@plt>
mov    %r14,%rdi
mov    %r12,%rsi
call   1090 <strstr@plt>
mov    %r14,%rbx
test   %rax,%rax
je     1245 <str_replace+0xd5>
mov    %rax,%rbp
mov    %r14,%rbx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %ebp,%edx
sub    %ebx,%edx
mov    %r13,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1050 <strncat@plt>
mov    %r15,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
mov    %r13,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %eax,%edx
call   1050 <strncat@plt>
mov    %r12,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
movslq %eax,%rbx
add    %rbp,%rbx
mov    %rbx,%rdi
mov    %r12,%rsi
call   1090 <strstr@plt>
mov    %rax,%rbp
test   %rax,%rax
jne    1200 <str_replace+0x90>
mov    %r14,%rdi
call   1030 <strlen@plt>
cltq
add    %r14,%rax
cmp    %rax,%rbx
je     1283 <str_replace+0x113>
sub    %ebx,%r14d
mov    %r13,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %r14d,%edx
call   1050 <strncat@plt>
jmp    1283 <str_replace+0x113>
mov    %r14,%rdi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1080 <strdup@plt>
xor    %r13d,%r13d
mov    %r13,%rax
add    $0x8,%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 i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i8*
%12 = alloca i8*
%13 = alloca i32
store i8* %0, i8** %5
store i8* %1, i8** %6
store i8* %2, i8** %7
%14 = load i8*, i8** %5
store i8* %14, i8** %8
%15 = load i8*, i8** %6
%16 = load i8*, i8** %5
%17 = call i32 @occurrences(i8* %15, i8* %16)
store i32 %17, i32* %9
%18 = load i32, i32* %9
%19 = icmp sge i32 0, %18
br i1 %19, label %20, label %23
20: ; preds = %3
%21 = load i8*, i8** %5
%22 = call i8* @strdup(i8* %21)
store i8* %22, i8** %4
br label %93
23: ; preds = %3
%24 = load i8*, i8** %5
%25 = call i32 @strlen(i8* %24)
%26 = load i8*, i8** %6
%27 = call i32 @strlen(i8* %26)
%28 = load i32, i32* %9
%29 = mul nsw i32 %27, %28
%30 = sub nsw i32 %25, %29
%31 = load i8*, i8** %7
%32 = call i32 @strlen(i8* %31)
%33 = load i32, i32* %9
%34 = mul nsw i32 %32, %33
%35 = add nsw i32 %30, %34
%36 = add nsw i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %10
%37 = load i32, i32* %10
%38 = call i64 @malloc(i32 %37)
%39 = inttoptr i64 %38 to i8*
store i8* %39, i8** %11
%40 = load i8*, i8** %11
%41 = icmp eq i8* null, %40
br i1 %41, label %42, label %43
42: ; preds = %23
store i8* null, i8** %4
br label %93
43: ; preds = %23
%44 = load i8*, i8** %11
%45 = load i32, i32* %10
%46 = call i32 @memset(i8* %44, i8 signext 0, i32 %45)
br label %47
47: ; preds = %52, %43
%48 = load i8*, i8** %8
%49 = load i8*, i8** %6
%50 = call i8* @strstr(i8* %48, i8* %49)
store i8* %50, i8** %12
%51 = icmp ne i8* %50, null
br i1 %51, label %52, label %73
52: ; preds = %47
%53 = load i8*, i8** %12
%54 = load i8*, i8** %8
%55 = ptrtoint i8* %53 to i64
%56 = ptrtoint i8* %54 to i64
%57 = sub i64 %55, %56
%58 = trunc i64 %57 to i32
store i32 %58, i32* %13
%59 = load i8*, i8** %11
%60 = load i8*, i8** %8
%61 = load i32, i32* %13
%62 = call i32 @strncat(i8* %59, i8* %60, i32 %61)
%63 = load i8*, i8** %11
%64 = load i8*, i8** %7
%65 = load i8*, i8** %7
%66 = call i32 @strlen(i8* %65)
%67 = call i32 @strncat(i8* %63, i8* %64, i32 %66)
%68 = load i8*, i8** %12
%69 = load i8*, i8** %6
%70 = call i32 @strlen(i8* %69)
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i8, i8* %68, i64 %71
store i8* %72, i8** %8
br label %47
73: ; preds = %47
%74 = load i8*, i8** %8
%75 = load i8*, i8** %5
%76 = load i8*, i8** %5
%77 = call i32 @strlen(i8* %76)
%78 = sext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i8, i8* %75, i64 %78
%80 = icmp ne i8* %74, %79
br i1 %80, label %81, label %91
81: ; preds = %73
%82 = load i8*, i8** %11
%83 = load i8*, i8** %8
%84 = load i8*, i8** %5
%85 = load i8*, i8** %8
%86 = ptrtoint i8* %84 to i64
%87 = ptrtoint i8* %85 to i64
%88 = sub i64 %86, %87
%89 = trunc i64 %88 to i32
%90 = call i32 @strncat(i8* %82, i8* %83, i32 %89)
br label %91
91: ; preds = %81, %73
%92 = load i8*, i8** %11
store i8* %92, i8** %4
br label %93
93: ; preds = %91, %42, %20
%94 = load i8*, i8** %4
ret i8* %94
}

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