#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 */
int /*<<< orphan*/ strcpy(char *, char *);
int strlen(char *);
int /*<<< orphan*/ strncpy(char *, char *, int);
scalar_t__ strstr(char *, char *);
char *replace(char *in_string, char *out_string, char *key_string,
              char *replace_string) {
  int str_index, outstring_idx, key_idx, end, replace_len, key_len, cpy_len;
  char *c;
  if ((c = (char *)strstr(in_string, key_string)) == NULL) {
    strcpy(out_string, in_string);
    return out_string;
  }
  replace_len = strlen(replace_string);
  key_len = strlen(key_string);
  end = strlen(in_string) - key_len;
  key_idx = c - in_string;
  outstring_idx = 0;
  str_index = 0;
  while (str_index <= end && c != NULL) {
    cpy_len = key_idx - str_index;
    strncpy(out_string + outstring_idx, in_string + str_index, cpy_len);
    outstring_idx += cpy_len;
    str_index += cpy_len;
    strcpy(out_string + outstring_idx, replace_string);
    outstring_idx += replace_len;
    str_index += key_len;
    if ((c = (char *)strstr(in_string + str_index, key_string)) != NULL) {
      key_idx = c - in_string;
    }
  }
  strcpy(out_string + outstring_idx, in_string + str_index);
  return out_string;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<replace>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x60,%rsp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
call   1060 <strstr@plt>
mov    %rax,-0x50(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
jne    118d <replace+0x4d>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1040 <strcpy@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    12b3 <replace+0x173>
mov    -0x28(%rbp),%rdi
call   1050 <strlen@plt>
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1050 <strlen@plt>
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1050 <strlen@plt>
sub    -0x40(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x38(%rbp),%ecx
mov    %al,-0x51(%rbp)
jg     11ec <replace+0xac>
cmpq   $0x0,-0x50(%rbp)
setne  %al
mov    %al,-0x51(%rbp)
mov    -0x51(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    11fc <replace+0xbc>
jmp    1290 <replace+0x150>
mov    -0x34(%rbp),%eax
sub    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
movslq -0x30(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x2c(%rbp),%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x44(%rbp),%edx
call   1030 <strncpy@plt>
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rdi
movslq -0x30(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x28(%rbp),%rsi
call   1040 <strcpy@plt>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
movslq -0x2c(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
call   1060 <strstr@plt>
mov    %rax,-0x50(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
je     128b <replace+0x14b>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    11d0 <replace+0x90>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
movslq -0x30(%rbp),%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
movslq -0x2c(%rbp),%rax
add    %rax,%rsi
call   1040 <strcpy@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
add    $0x60,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<replace>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rcx,%rbp
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%rbx
mov    %rdx,%rsi
call   1060 <strstr@plt>
test   %rax,%rax
je     1250 <replace+0x110>
mov    %rax,%r13
mov    %r15,(%rsp)
mov    %rbp,0x28(%rsp)
mov    %rbp,%rdi
call   1050 <strlen@plt>
mov    %eax,0xc(%rsp)
mov    %r14,%rdi
call   1050 <strlen@plt>
mov    %eax,%r15d
mov    %rbx,%rdi
call   1050 <strlen@plt>
mov    %eax,%ecx
xor    %r12d,%r12d
mov    %r15,%rax
mov    %r15,0x20(%rsp)
sub    %r15d,%ecx
mov    %ecx,0x8(%rsp)
js     1255 <replace+0x115>
mov    %r14,0x18(%rsp)
mov    %rbx,0x10(%rsp)
sub    %ebx,%r13d
xor    %r15d,%r15d
mov    0x10(%rsp),%r14
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %r13,0x30(%rsp)
mov    %r13d,%ebp
sub    %r12d,%ebp
movslq %r15d,%rbx
mov    (%rsp),%r13
lea    (%rbx,%r13,1),%rdi
movslq %r12d,%rsi
add    %r14,%rsi
mov    %ebp,%edx
call   1030 <strncpy@plt>
add    %ebp,%ebx
movslq %ebx,%r15
lea    (%r15,%r13,1),%rdi
mov    0x28(%rsp),%rsi
call   1040 <strcpy@plt>
add    0xc(%rsp),%r15d
mov    0x20(%rsp),%rax
mov    0x30(%rsp),%rbx
lea    (%rbx,%rax,1),%r12d
movslq %r12d,%rbp
lea    (%r14,%rbp,1),%rdi
mov    0x18(%rsp),%rsi
call   1060 <strstr@plt>
mov    %eax,%r13d
sub    %r14d,%r13d
test   %rax,%rax
cmove  %ebx,%r13d
cmp    0x8(%rsp),%ebp
jg     1242 <replace+0x102>
test   %rax,%rax
jne    11d0 <replace+0x90>
movslq %r15d,%r12
mov    (%rsp),%r15
mov    0x10(%rsp),%rbx
jmp    125b <replace+0x11b>
mov    %r15,%rdi
jmp    1264 <replace+0x124>
xor    %ebp,%ebp
mov    (%rsp),%r15
add    %r15,%r12
add    %rbp,%rbx
mov    %r12,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1040 <strcpy@plt>
mov    %r15,%rax
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

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