#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 */
size_t length(char const *);
char *malloc(size_t);
char *concatenate(const char *first, const char *second) {
  size_t size_first = length(first);
  size_t size_second = length(second);
  size_t size = size_first + size_second + 1;
  char *new_string = malloc(size * sizeof(char));
  for (size_t i = 0; i < size_first; i++) {
    new_string[i] = first[i];
  }
  for (size_t i = 0; i < size_second; i++) {
    new_string[i + size_first] = second[i];
  }
  new_string[size - 1] = '\0';
  return new_string;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<concatenate>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
call   1030 <length@plt>
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1030 <length@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rdi
shl    $0x0,%rdi
call   1040 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movq   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    11a8 <concatenate+0x88>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
jmp    1173 <concatenate+0x53>
movq   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jae    11e9 <concatenate+0xc9>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rcx
add    -0x18(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    11b0 <concatenate+0x90>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
sub    $0x1,%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<concatenate>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%r13
call   1030 <length@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    %r14,%rdi
call   1030 <length@plt>
mov    %rax,%r15
lea    (%rax,%rbx,1),%rdi
add    $0x1,%rdi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%r12
test   %rbx,%rbx
je     1175 <concatenate+0x45>
mov    %r12,%rdi
mov    %r13,%rsi
mov    %rbx,%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
lea    (%r15,%rbx,1),%r13
test   %r15,%r15
je     118f <concatenate+0x5f>
mov    %r12,%rdi
add    %rbx,%rdi
mov    %r14,%rsi
mov    %r15,%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
movb   $0x0,(%r12,%r13,1)
mov    %r12,%rax
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @concatenate(i8* %0, i8* %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
store i8* %0, i8** %3
store i8* %1, i8** %4
%11 = load i8*, i8** %3
%12 = call i64 @length(i8* %11)
store i64 %12, i64* %5
%13 = load i8*, i8** %4
%14 = call i64 @length(i8* %13)
store i64 %14, i64* %6
%15 = load i64, i64* %5
%16 = load i64, i64* %6
%17 = add i64 %15, %16
%18 = add i64 %17, 1
store i64 %18, i64* %7
%19 = load i64, i64* %7
%20 = mul i64 %19, 1
%21 = call i8* @malloc(i64 %20)
store i8* %21, i8** %8
store i64 0, i64* %9
br label %22
22: ; preds = %34, %2
%23 = load i64, i64* %9
%24 = load i64, i64* %5
%25 = icmp ult i64 %23, %24
br i1 %25, label %26, label %37
26: ; preds = %22
%27 = load i8*, i8** %3
%28 = load i64, i64* %9
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %27, i64 %28
%30 = load i8, i8* %29
%31 = load i8*, i8** %8
%32 = load i64, i64* %9
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %31, i64 %32
store i8 %30, i8* %33
br label %34
34: ; preds = %26
%35 = load i64, i64* %9
%36 = add i64 %35, 1
store i64 %36, i64* %9
br label %22
37: ; preds = %22
store i64 0, i64* %10
br label %38
38: ; preds = %52, %37
%39 = load i64, i64* %10
%40 = load i64, i64* %6
%41 = icmp ult i64 %39, %40
br i1 %41, label %42, label %55
42: ; preds = %38
%43 = load i8*, i8** %4
%44 = load i64, i64* %10
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %43, i64 %44
%46 = load i8, i8* %45
%47 = load i8*, i8** %8
%48 = load i64, i64* %10
%49 = load i64, i64* %5
%50 = add i64 %48, %49
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 %50
store i8 %46, i8* %51
br label %52
52: ; preds = %42
%53 = load i64, i64* %10
%54 = add i64 %53, 1
store i64 %54, i64* %10
br label %38
55: ; preds = %38
%56 = load i8*, i8** %8
%57 = load i64, i64* %7
%58 = sub i64 %57, 1
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %56, i64 %58
store i8 0, i8* %59
%60 = load i8*, i8** %8
ret i8* %60
}

LLVM IR (-O2):
define noalias i8* @concatenate(i8* %0, i8* %1) {
%3 = tail call i64 @length(i8* %0)
%4 = tail call i64 @length(i8* %1)
%5 = add i64 %4, %3
%6 = add i64 %5, 1
%7 = tail call i8* @malloc(i64 %6)
%8 = icmp eq i64 %3, 0
br i1 %8, label %10, label %9
9: ; preds = %2
br label %10
10: ; preds = %9, %2
%11 = icmp eq i64 %4, 0
br i1 %11, label %14, label %12
12: ; preds = %10
%13 = getelementptr i8, i8* %7, i64 %3
br label %14
14: ; preds = %12, %10
%15 = getelementptr inbounds i8, i8* %7, i64 %5
store i8 0, i8* %15
ret i8* %7
}