add isl_set_preimage_multi_aff
[isl.git] / doc / user.pod
blob7a4707ebf522c4bc897e2744400896f95755e7f9
1 =head1 Introduction
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
23 =head2 Backward Incompatible Changes
25 =head3 Changes since isl-0.02
27 =over
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
36 =back
38 =head3 Changes since isl-0.03
40 =over
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
47 =back
49 =head3 Changes since isl-0.04
51 =over
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
56 =back
58 =head3 Changes since isl-0.05
60 =over
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take a B<map> space as input.  An old call
72 C<isl_map_identity(space)> can be rewritten to
73 C<isl_map_identity(isl_space_map_from_set(space))>.
75 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
76 a parameter position as input.  Instead, the exponent
77 is now expressed as the domain of the resulting relation.
79 =back
81 =head3 Changes since isl-0.06
83 =over
85 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
86 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
87 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
89 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
90 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
91 but they will be removed in the future.
93 =back
95 =head3 Changes since isl-0.07
97 =over
99 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
100 C<isl_pw_aff_union_max>.
101 Similarly, the function C<isl_pw_aff_add> has been renamed to
102 C<isl_pw_aff_union_add>.
104 =item * The C<isl_dim> type has been renamed to C<isl_space>
105 along with the associated functions.
106 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
107 but they will be removed in the future.
109 =item * Spaces of maps, sets and parameter domains are now
110 treated differently.  The distinction between map spaces and set spaces
111 has always been made on a conceptual level, but proper use of such spaces
112 was never checked.  Furthermore, up until isl-0.07 there was no way
113 of explicitly creating a parameter space.  These can now be created
114 directly using C<isl_space_params_alloc> or from other spaces using
115 C<isl_space_params>.
117 =item * The space in which C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_qpolynomial>,
118 C<isl_pw_qpolynomial>, C<isl_qpolynomial_fold> and C<isl_pw_qpolynomial_fold>
119 objects live is now a map space
120 instead of a set space.  This means, for example, that the dimensions
121 of the domain of an C<isl_aff> are now considered to be of type
122 C<isl_dim_in> instead of C<isl_dim_set>.  Extra functions have been
123 added to obtain the domain space.  Some of the constructors still
124 take a domain space and have therefore been renamed.
126 =item * The functions C<isl_equality_alloc> and C<isl_inequality_alloc>
127 now take an C<isl_local_space> instead of an C<isl_space>.
128 An C<isl_local_space> can be created from an C<isl_space>
129 using C<isl_local_space_from_space>.
131 =item * The C<isl_div> type has been removed.  Functions that used
132 to return an C<isl_div> now return an C<isl_aff>.
133 Note that the space of an C<isl_aff> is that of relation.
134 When replacing a call to C<isl_div_get_coefficient> by a call to
135 C<isl_aff_get_coefficient> any C<isl_dim_set> argument needs
136 to be replaced by C<isl_dim_in>.
137 A call to C<isl_aff_from_div> can be replaced by a call
138 to C<isl_aff_floor>.
139 A call to C<isl_qpolynomial_div(div)> call be replaced by
140 the nested call
142         isl_qpolynomial_from_aff(isl_aff_floor(div))
144 The function C<isl_constraint_div> has also been renamed
145 to C<isl_constraint_get_div>.
147 =item * The C<nparam> argument has been removed from
148 C<isl_map_read_from_str> and similar functions.
149 When reading input in the original PolyLib format,
150 the result will have no parameters.
151 If parameters are expected, the caller may want to perform
152 dimension manipulation on the result.
154 =back
156 =head3 Changes since isl-0.09
158 =over
160 =item * The C<schedule_split_parallel> option has been replaced
161 by the C<schedule_split_scaled> option.
163 =item * The first argument of C<isl_pw_aff_cond> is now
164 an C<isl_pw_aff> instead of an C<isl_set>.
165 A call C<isl_pw_aff_cond(a, b, c)> can be replaced by
167         isl_pw_aff_cond(isl_set_indicator_function(a), b, c)
169 =back
171 =head3 Changes since isl-0.10
173 =over
175 =item * The functions C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
176 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have been renamed to
177 C<isl_set_dim_has_any_lower_bound> and
178 C<isl_set_dim_has_any_upper_bound>.
180 =back
182 =head1 License
184 C<isl> is released under the MIT license.
186 =over
188 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
189 this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
190 the Software without restriction, including without limitation the rights to
191 use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
192 of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
193 so, subject to the following conditions:
195 The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
196 copies or substantial portions of the Software.
198 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
199 IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
200 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
201 AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
202 LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
203 OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
204 SOFTWARE.
206 =back
208 Note that C<isl> currently requires C<GMP>, which is released
209 under the GNU Lesser General Public License (LGPL).  This means
210 that code linked against C<isl> is also linked against LGPL code.
212 =head1 Installation
214 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
215 or from the git repository.  Both are available from
216 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
217 The installation process depends on how you obtained
218 the source.
220 =head2 Installation from the git repository
222 =over
224 =item 1 Clone or update the repository
226 The first time the source is obtained, you need to clone
227 the repository.
229         git clone git://repo.or.cz/isl.git
231 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
233         git pull
235 =item 2 Generate C<configure>
237         ./autogen.sh
239 =back
241 After performing the above steps, continue
242 with the L<Common installation instructions>.
244 =head2 Common installation instructions
246 =over
248 =item 1 Obtain C<GMP>
250 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
251 Your distribution may not provide these header files by default
252 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
253 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
254 source, available from L<http://gmplib.org/>.
256 =item 2 Configure
258 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
259 To run it, just type
261         ./configure
263 optionally followed by some configure options.
264 A complete list of options can be obtained by running
266         ./configure --help
268 Below we discuss some of the more common options.
270 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
271 C<piplib> functionality is currently used by default.
272 The C<--with-piplib> option can
273 be used to specify which C<piplib>
274 library to use, either an installed version (C<system>),
275 an externally built version (C<build>)
276 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
277 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
278 and C<piplib>.
280 =over
282 =item C<--prefix>
284 Installation prefix for C<isl>
286 =item C<--with-gmp-prefix>
288 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
290 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
292 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
294 =item C<--with-piplib>
296 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
298 =item C<--with-piplib-prefix>
300 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
302 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
304 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
306 =item C<--with-piplib-builddir>
308 Location where C<build> C<piplib> was built.
310 =back
312 =item 3 Compile
314         make
316 =item 4 Install (optional)
318         make install
320 =back
322 =head1 Library
324 =head2 Initialization
326 All manipulations of integer sets and relations occur within
327 the context of an C<isl_ctx>.
328 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
329 All arguments of a function are required to have been allocated
330 within the same context.
331 There are currently no functions available for moving an object
332 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
333 there is currently no way of safely moving an object from one
334 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
336 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
337 freed using C<isl_ctx_free>.
338 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
339 before the C<isl_ctx> itself is freed.
341         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
342         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
344 =head2 Integers
346 All operations on integers, mainly the coefficients
347 of the constraints describing the sets and relations,
348 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
349 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
350 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
351 are wrapped inside C<isl> specific macros.
352 The basic type is C<isl_int> and the operations below
353 are available on this type.
354 The meanings of these operations are essentially the same
355 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
356 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
357 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
358 and they need to be released with C<isl_int_clear>
359 after the last use.
360 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
361 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
362 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
363 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
365 =over
367 =item isl_int_init(i)
369 =item isl_int_clear(i)
371 =item isl_int_set(r,i)
373 =item isl_int_set_si(r,i)
375 =item isl_int_set_gmp(r,g)
377 =item isl_int_get_gmp(i,g)
379 =item isl_int_abs(r,i)
381 =item isl_int_neg(r,i)
383 =item isl_int_swap(i,j)
385 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
387 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
389 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
391 =item isl_int_add(r,i,j)
393 =item isl_int_sub(r,i,j)
395 =item isl_int_mul(r,i,j)
397 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
399 =item isl_int_addmul(r,i,j)
401 =item isl_int_submul(r,i,j)
403 =item isl_int_gcd(r,i,j)
405 =item isl_int_lcm(r,i,j)
407 =item isl_int_divexact(r,i,j)
409 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
411 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
413 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
415 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
417 =item isl_int_read(r,s)
419 =item isl_int_print(out,i,width)
421 =item isl_int_sgn(i)
423 =item isl_int_cmp(i,j)
425 =item isl_int_cmp_si(i,si)
427 =item isl_int_eq(i,j)
429 =item isl_int_ne(i,j)
431 =item isl_int_lt(i,j)
433 =item isl_int_le(i,j)
435 =item isl_int_gt(i,j)
437 =item isl_int_ge(i,j)
439 =item isl_int_abs_eq(i,j)
441 =item isl_int_abs_ne(i,j)
443 =item isl_int_abs_lt(i,j)
445 =item isl_int_abs_gt(i,j)
447 =item isl_int_abs_ge(i,j)
449 =item isl_int_is_zero(i)
451 =item isl_int_is_one(i)
453 =item isl_int_is_negone(i)
455 =item isl_int_is_pos(i)
457 =item isl_int_is_neg(i)
459 =item isl_int_is_nonpos(i)
461 =item isl_int_is_nonneg(i)
463 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
465 =back
467 =head2 Sets and Relations
469 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
470 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
471 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
472 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
473 can be described as a conjunction of affine constraints, while
474 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
475 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
476 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
477 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
478 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
479 where spaces are considered different if they have a different number
480 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
481 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
482 one set of variables, while relations have two sets of variables,
483 input variables and output variables.
485 =head2 Memory Management
487 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
488 several substeps and since the user is usually not interested in
489 the intermediate results, most functions that return a new object
490 will also release all the objects passed as arguments.
491 If the user still wants to use one or more of these arguments
492 after the function call, she should pass along a copy of the
493 object rather than the object itself.
494 The user is then responsible for making sure that the original
495 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
497 The arguments and return values of all documented functions are
498 annotated to make clear which arguments are released and which
499 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
500 are used
502 =over
504 =item C<__isl_give>
506 C<__isl_give> means that a new object is returned.
507 The user should make sure that the returned pointer is
508 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
509 In between, it can be used as a value for as many
510 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
511 There is one exception, and that is the case where the
512 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
513 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
515 =item C<__isl_take>
517 C<__isl_take> means that the object the argument points to
518 is taken over by the function and may no longer be used
519 by the user as an argument to any other function.
520 The pointer value must be one returned by a function
521 returning an C<__isl_give> pointer.
522 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
523 be treated as an error in the sense that the function will
524 not perform its usual operation.  However, it will still
525 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
526 are released.
528 =item C<__isl_keep>
530 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
531 temporarily.  After the function has finished, the user
532 can still use it as an argument to other functions.
533 A C<NULL> value will be treated in the same way as
534 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
536 =back
538 =head2 Error Handling
540 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
541 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
542 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
543 to react on error: to warn, to continue or to abort.
545 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
546 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
547 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
548 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
549 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
550 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
551 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
552 continue to use isl, but only to observe new errors.
554         #include <isl/ctx.h>
555         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
556         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
558 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
559 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
560 implement its own error reporting.
562 The last option is to directly abort the execution of the program from within
563 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
564 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
565 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
566 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
567 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
568 abort on error.
570 The on error behavior of isl can be specified by calling
571 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
572 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
573 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
574 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
575 It is also possible to query the current error mode.
577         #include <isl/options.h>
578         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
579         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
581 =head2 Identifiers
583 Identifiers are used to identify both individual dimensions
584 and tuples of dimensions.  They consist of an optional name and an optional
585 user pointer.  The name and the user pointer cannot both be C<NULL>, however.
586 Identifiers with the same name but different pointer values
587 are considered to be distinct.
588 Similarly, identifiers with different names but the same pointer value
589 are also considered to be distinct.
590 Equal identifiers are represented using the same object.
591 Pairs of identifiers can therefore be tested for equality using the
592 C<==> operator.
593 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
594 using the following functions.
596         #include <isl/id.h>
597         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
598                 __isl_keep const char *name, void *user);
599         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
600         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
602         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
603         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
604         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
606         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
607                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
609 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
610 data structure, so the result can only be used while the
611 corresponding C<isl_id> is alive.
613 =head2 Spaces
615 Whenever a new set, relation or similiar object is created from scratch,
616 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
617 Each space involves zero or more parameters and zero, one or two
618 tuples of set or input/output dimensions.  The parameters and dimensions
619 are identified by an C<isl_dim_type> and a position.
620 The type C<isl_dim_param> refers to parameters,
621 the type C<isl_dim_set> refers to set dimensions (for spaces
622 with a single tuple of dimensions) and the types C<isl_dim_in>
623 and C<isl_dim_out> refer to input and output dimensions
624 (for spaces with two tuples of dimensions).
625 Local spaces (see L</"Local Spaces">) also contain dimensions
626 of type C<isl_dim_div>.
627 Note that parameters are only identified by their position within
628 a given object.  Across different objects, parameters are (usually)
629 identified by their names or identifiers.  Only unnamed parameters
630 are identified by their positions across objects.  The use of unnamed
631 parameters is discouraged.
633         #include <isl/space.h>
634         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
635                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
636         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
637                 unsigned nparam);
638         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
639                 unsigned nparam, unsigned dim);
640         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
641         void *isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
642         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
643                 enum isl_dim_type type);
645 The space used for creating a parameter domain
646 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
647 For other sets, the space
648 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
649 for a relation, the space
650 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
651 C<isl_space_dim> can be used
652 to find out the number of dimensions of each type in
653 a space, where type may be
654 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
655 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
656 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
658 To check whether a given space is that of a set or a map
659 or whether it is a parameter space, use these functions:
661         #include <isl/space.h>
662         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
663         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
664         int isl_space_is_map(__isl_keep isl_space *space);
666 Spaces can be compared using the following functions:
668         #include <isl/space.h>
669         int isl_space_is_equal(__isl_keep isl_space *space1,
670                 __isl_keep isl_space *space2);
671         int isl_space_is_domain(__isl_keep isl_space *space1,
672                 __isl_keep isl_space *space2);
673         int isl_space_is_range(__isl_keep isl_space *space1,
674                 __isl_keep isl_space *space2);
676 C<isl_space_is_domain> checks whether the first argument is equal
677 to the domain of the second argument.  This requires in particular that
678 the first argument is a set space and that the second argument
679 is a map space.
681 It is often useful to create objects that live in the
682 same space as some other object.  This can be accomplished
683 by creating the new objects
684 (see L<Creating New Sets and Relations> or
685 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
686 of the original object.
688         #include <isl/set.h>
689         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
690                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
691         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
693         #include <isl/union_set.h>
694         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
695                 __isl_keep isl_union_set *uset);
697         #include <isl/map.h>
698         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
699                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
700         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
702         #include <isl/union_map.h>
703         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
704                 __isl_keep isl_union_map *umap);
706         #include <isl/constraint.h>
707         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
708                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
710         #include <isl/polynomial.h>
711         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
712                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
713         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
714                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
715         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
716                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
717         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
718                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
719         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
720                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
721         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
722                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
723         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
724                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
725         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
726                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
727         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
728                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
730         #include <isl/aff.h>
731         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
732                 __isl_keep isl_aff *aff);
733         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
734                 __isl_keep isl_aff *aff);
735         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
736                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
737         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
738                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
739         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_domain_space(
740                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
741         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
742                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
743         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
744                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
745         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
746                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
747         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
748                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
749         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_domain_space(
750                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
751         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_space(
752                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
754         #include <isl/point.h>
755         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
756                 __isl_keep isl_point *pnt);
758 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
759 using the following functions.
761         #include <isl/space.h>
762         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
763                 __isl_take isl_space *space,
764                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
765                 __isl_take isl_id *id);
766         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
767                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
768         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
769                 __isl_keep isl_space *space,
770                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
771         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
772                 __isl_take isl_space *space,
773                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
774                  __isl_keep const char *name);
775         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
776                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
777         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
778                 __isl_keep isl_space *space,
779                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
781 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
782 data structure, so the result can only be used while the
783 corresponding C<isl_space> is alive.
784 Also note that every function that operates on two sets or relations
785 requires that both arguments have the same parameters.  This also
786 means that if one of the arguments has named parameters, then the
787 other needs to have named parameters too and the names need to match.
788 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
789 arguments may have different parameters (as long as they are named),
790 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
791 the arguments.
793 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
794 its position can be obtained from the following function.
796         #include <isl/space.h>
797         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
798                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
799         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
800                 enum isl_dim_type type, const char *name);
802 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
803 using the following functions.
805         #include <isl/space.h>
806         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
807                 __isl_take isl_space *space,
808                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
809         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
810                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
811         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
812                 enum isl_dim_type type);
813         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
814                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
815         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
816                 __isl_take isl_space *space,
817                 enum isl_dim_type type, const char *s);
818         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
819                 enum isl_dim_type type);
820         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
821                 enum isl_dim_type type);
823 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
824 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
825 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
826 data structure.
827 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
828 to have the same name.
830 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
831 the domain or range of a relation can be a nested relation.
832 The following functions can be used to construct and deconstruct
833 such nested spaces.
835         #include <isl/space.h>
836         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
837         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
838         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
840 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
841 be the space of a set, while that of
842 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
843 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
844 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
846 Spaces can be created from other spaces
847 using the following functions.
849         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
850         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
851         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
852         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
853         __isl_give isl_space *isl_space_params(
854                 __isl_take isl_space *space);
855         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
856                 __isl_take isl_space *space);
857         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
858         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
859                 __isl_take isl_space *right);
860         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
861                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
862         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
863                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
864         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
865                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
866         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
867                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
868         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
869                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
870                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
871                 unsigned n);
872         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
873                 __isl_take isl_space *space);
874         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
875                 __isl_take isl_space *domain,
876                 __isl_take isl_space *range);
877         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
878         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
879                 __isl_take isl_space *space);
880         __isl_give isl_space *isl_space_uncurry(
881                 __isl_take isl_space *space);
883 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
884 the name and the internal structure are lost.
886 =head2 Local Spaces
888 A local space is essentially a space with
889 zero or more existentially quantified variables.
890 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
891 using the following functions.
893         #include <isl/constraint.h>
894         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
895                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
897         #include <isl/set.h>
898         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
899                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
901         #include <isl/map.h>
902         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
903                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
905 A new local space can be created from a space using
907         #include <isl/local_space.h>
908         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
909                 __isl_take isl_space *space);
911 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
913         #include <isl/local_space.h>
914         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
915                 __isl_keep isl_local_space *ls);
916         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
917         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
918                 enum isl_dim_type type);
919         int isl_local_space_has_dim_id(
920                 __isl_keep isl_local_space *ls,
921                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
922         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
923                 __isl_keep isl_local_space *ls,
924                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
925         int isl_local_space_has_dim_name(
926                 __isl_keep isl_local_space *ls,
927                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
928         const char *isl_local_space_get_dim_name(
929                 __isl_keep isl_local_space *ls,
930                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
931         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
932                 __isl_take isl_local_space *ls,
933                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
934         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
935                 __isl_take isl_local_space *ls,
936                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
937                 __isl_take isl_id *id);
938         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
939                 __isl_keep isl_local_space *ls);
940         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
941                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
942         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
943                 __isl_keep isl_local_space *ls);
944         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
946 Two local spaces can be compared using
948         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
949                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
951 Local spaces can be created from other local spaces
952 using the following functions.
954         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
955                 __isl_take isl_local_space *ls);
956         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
957                 __isl_take isl_local_space *ls);
958         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
959                 __isl_take isl_local_space *ls);
960         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
961                 __isl_take isl_local_space *ls1,
962                 __isl_take isl_local_space *ls2);
963         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
964                 __isl_take isl_local_space *ls,
965                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
966         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
967                 __isl_take isl_local_space *ls,
968                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
969         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
970                 __isl_take isl_local_space *ls,
971                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
973 =head2 Input and Output
975 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
976 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
977 in some cases.
979 =head3 C<isl> format
981 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
982 syntax for describing the parameters and allows for the definition
983 of an existentially quantified variable as the integer division
984 of an affine expression.
985 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
986 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
988         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
989                                 i - 10 a <= 6) }
991 A set or relation can have several disjuncts, separated
992 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
993 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
994 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
995 C<and>.
997 =head3 C<PolyLib> format
999 If the represented set is a union, then the first line
1000 contains a single number representing the number of disjuncts.
1001 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
1003 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
1004 The first line contains two numbers representing
1005 the number of rows and columns,
1006 where the number of rows is equal to the number of constraints
1007 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
1008 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
1009 In each row, the first column indicates whether the constraint
1010 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
1011 corresponds to the constant term.
1013 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
1014 appear in the last columns before the constant column.
1015 The coefficients of any existentially quantified variables appear
1016 between those of the set variables and those of the parameters.
1018 =head3 Extended C<PolyLib> format
1020 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
1021 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
1022 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
1023 also contains four additional numbers:
1024 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
1025 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
1026 quantified variables) and the number of parameters.
1027 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
1028 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
1029 dimensions is zero.
1031 =head3 Input
1033         #include <isl/set.h>
1034         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
1035                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1036         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
1037                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1038         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
1039                 FILE *input);
1040         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1041                 const char *str);
1043         #include <isl/map.h>
1044         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
1045                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1046         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
1047                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1048         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
1049                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1050         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1051                 const char *str);
1053         #include <isl/union_set.h>
1054         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
1055                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1056         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
1057                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1059         #include <isl/union_map.h>
1060         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
1061                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1062         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
1063                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1065 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
1066 or the C<isl> format.
1068 =head3 Output
1070 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1071 be created.
1073         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1074                 FILE *file);
1075         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1076         void *isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
1077         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1078                 __isl_keep isl_printer *printer);
1080 The printer can be inspected using the following functions.
1082         FILE *isl_printer_get_file(
1083                 __isl_keep isl_printer *printer);
1084         int isl_printer_get_output_format(
1085                 __isl_keep isl_printer *p);
1087 The behavior of the printer can be modified in various ways
1089         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1090                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1091         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1092                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1093         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1094                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1095         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1096                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1097         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1098                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1100 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1101 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1102 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1103 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
1104 C<isl_printer_set_indent>) spaces
1105 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1106 In the C<PolyLib> format output,
1107 the coefficients of the existentially quantified variables
1108 appear between those of the set variables and those
1109 of the parameters.
1110 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1111 by the specified amount (which may be negative).
1113 To actually print something, use
1115         #include <isl/printer.h>
1116         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1117                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1119         #include <isl/set.h>
1120         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1121                 __isl_take isl_printer *printer,
1122                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1123         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1124                 __isl_take isl_printer *printer,
1125                 __isl_keep isl_set *set);
1127         #include <isl/map.h>
1128         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1129                 __isl_take isl_printer *printer,
1130                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1131         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1132                 __isl_take isl_printer *printer,
1133                 __isl_keep isl_map *map);
1135         #include <isl/union_set.h>
1136         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1137                 __isl_take isl_printer *p,
1138                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1140         #include <isl/union_map.h>
1141         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1142                 __isl_take isl_printer *p,
1143                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1145 When called on a file printer, the following function flushes
1146 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1148         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1149                 __isl_take isl_printer *p);
1151 =head2 Creating New Sets and Relations
1153 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1155 =over
1157 =item * Empty sets and relations
1159         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1160                 __isl_take isl_space *space);
1161         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1162                 __isl_take isl_space *space);
1163         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1164                 __isl_take isl_space *space);
1165         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1166                 __isl_take isl_space *space);
1167         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1168                 __isl_take isl_space *space);
1169         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1170                 __isl_take isl_space *space);
1172 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1173 is only used to specify the parameters.
1175 =item * Universe sets and relations
1177         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1178                 __isl_take isl_space *space);
1179         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1180                 __isl_take isl_space *space);
1181         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1182                 __isl_take isl_space *space);
1183         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1184                 __isl_take isl_space *space);
1185         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1186                 __isl_take isl_union_set *uset);
1187         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1188                 __isl_take isl_union_map *umap);
1190 The sets and relations constructed by the functions above
1191 contain all integer values, while those constructed by the
1192 functions below only contain non-negative values.
1194         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1195                 __isl_take isl_space *space);
1196         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1197                 __isl_take isl_space *space);
1198         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1199                 __isl_take isl_space *space);
1200         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1201                 __isl_take isl_space *space);
1203 =item * Identity relations
1205         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1206                 __isl_take isl_space *space);
1207         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1208                 __isl_take isl_space *space);
1210 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1211 to be the same.
1213 =item * Lexicographic order
1215         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1216                 __isl_take isl_space *set_space);
1217         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1218                 __isl_take isl_space *set_space);
1219         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1220                 __isl_take isl_space *set_space);
1221         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1222                 __isl_take isl_space *set_space);
1223         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1224                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1225         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1226                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1227         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1228                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1229         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1230                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1232 The first four functions take a space for a B<set>
1233 and return relations that express that the elements in the domain
1234 are lexicographically less
1235 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1236 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1237 than the elements in the range.
1238 The last four functions take a space for a map
1239 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1240 in the domain are lexicographically less
1241 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1242 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1243 than the first C<n> dimensions in the range.
1245 =back
1247 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1248 using the following functions.
1250         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1251                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1252         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1253                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1255 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1256 using the following functions.
1258         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_basic_set(
1259                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1260         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_basic_map(
1261                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1262         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1263                 __isl_take isl_set *set);
1264         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1265                 __isl_take isl_map *map);
1267 The inverse conversions below can only be used if the input
1268 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1269 space.
1271         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1272                 __isl_take isl_union_set *uset);
1273         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1274                 __isl_take isl_union_map *umap);
1276 A zero-dimensional set can be constructed on a given parameter domain
1277 using the following function.
1279         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1280                 __isl_take isl_set *set);
1282 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1283 functions.
1285         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1286                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1287         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1288         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1289                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1290         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1291                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1292         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1293         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1294                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1295         void *isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1296         void *isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1297         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1298         void *isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1299         void *isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1300         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1302 Other sets and relations can be constructed by starting
1303 from a universe set or relation, adding equality and/or
1304 inequality constraints and then projecting out the
1305 existentially quantified variables, if any.
1306 Constraints can be constructed, manipulated and
1307 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1308 using the following functions.
1310         #include <isl/constraint.h>
1311         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1312                 __isl_take isl_local_space *ls);
1313         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1314                 __isl_take isl_local_space *ls);
1315         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1316                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1317         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1318                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1319         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1320                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1321                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1322         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1323                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1324                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1325         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1326                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1327                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1328         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1329                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1330                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1331         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1332                 __isl_take isl_map *map,
1333                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1334         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1335                 __isl_take isl_set *set,
1336                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1337         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1338                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1339                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1341 For example, to create a set containing the even integers
1342 between 10 and 42, you would use the following code.
1344         isl_space *space;
1345         isl_local_space *ls;
1346         isl_constraint *c;
1347         isl_basic_set *bset;
1349         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1350         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1351         ls = isl_local_space_from_space(space);
1353         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1354         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1355         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1356         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1358         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1359         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1360         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1361         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1363         c = isl_inequality_alloc(ls);
1364         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1365         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1366         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1368         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1370 Or, alternatively,
1372         isl_basic_set *bset;
1373         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1374                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1376 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1377 describing the equalities and the inequalities.
1379         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1380                 __isl_take isl_space *space,
1381                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1382                 enum isl_dim_type c1,
1383                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1384                 enum isl_dim_type c4);
1385         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1386                 __isl_take isl_space *space,
1387                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1388                 enum isl_dim_type c1,
1389                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1390                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1392 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1393 different kinds of variables appear in the input matrices
1394 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1395 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1396 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1397 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1399 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1400 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1401 or a list of affine expressions
1402 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1403 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1405         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1406                 __isl_take isl_aff *aff);
1407         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1408                 __isl_take isl_aff *aff);
1409         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1410                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1411         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1412                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1413         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1414                 __isl_take isl_space *domain_space,
1415                 __isl_take isl_aff_list *list);
1416         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1417                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1418         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1419                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1420         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1421                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1422         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1423                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1424         __isl_give isl_union_map *
1425         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1426                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1428 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1429 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1430 of zero affine expressions.
1432 =head2 Inspecting Sets and Relations
1434 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1435 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1436 explained in the following sections.
1437 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1438 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1439 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1440 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1442         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1443                 __isl_take isl_set *set);
1444         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1445                 __isl_take isl_map *map);
1446         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1447                 __isl_take isl_union_set *uset);
1448         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1449                 __isl_take isl_union_map *umap);
1451 This explicit representation defines the existentially quantified
1452 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1453 including earlier existentially quantified variables.
1454 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1455 has a unique value when the values of the other variables are known.
1456 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1457 with the same explicit representations, should appear in the
1458 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1459 either of the following functions.
1461         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1462                 __isl_take isl_set *set);
1463         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1464                 __isl_take isl_map *map);
1466 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1467 using the following functions, which compute an overapproximation.
1469         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1470                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1471         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1472                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1473         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1474                 __isl_take isl_set *set);
1475         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1476                 __isl_take isl_map *map);
1478 It is also possible to only remove those divs that are defined
1479 in terms of a given range of dimensions or only those for which
1480 no explicit representation is known.
1482         __isl_give isl_basic_set *
1483         isl_basic_set_remove_divs_involving_dims(
1484                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1485                 enum isl_dim_type type,
1486                 unsigned first, unsigned n);
1487         __isl_give isl_basic_map *
1488         isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1489                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1490                 enum isl_dim_type type,
1491                 unsigned first, unsigned n);
1492         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(
1493                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1494                 unsigned first, unsigned n);
1495         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(
1496                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1497                 unsigned first, unsigned n);
1499         __isl_give isl_basic_set *
1500         isl_basic_set_remove_unknown_divs(
1501                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1502         __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(
1503                 __isl_take isl_set *set);
1504         __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(
1505                 __isl_take isl_map *map);
1507 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1509         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1510                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1511                 void *user);
1512         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1513                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1514                 void *user);
1516 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1517 from
1519         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1520         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1522 To extract the set or map in a given space from a union, use
1524         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1525                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1526                 __isl_take isl_space *space);
1527         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1528                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1529                 __isl_take isl_space *space);
1531 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1533         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1534                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1535                 void *user);
1536         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1537                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1538                 void *user);
1540 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1541 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1542 occurs, the above functions will return -1.
1544 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1545 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1546 If this is required, then the user should call one of
1547 the following functions first.
1549         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1550                 __isl_take isl_set *set);
1551         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1552                 __isl_take isl_map *map);
1554 The number of basic sets in a set can be obtained
1555 from
1557         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1559 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1561         #include <isl/constraint.h>
1563         int isl_basic_set_n_constraint(
1564                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1565         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1566                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1567                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1568                 void *user);
1569         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1570                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1571                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1572                 void *user);
1573         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1575 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1576 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1577 occurs, the above functions will return -1.
1578 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1579 Use the following function to find out whether a constraint
1580 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1582         int isl_constraint_is_equality(
1583                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1585 The coefficients of the constraints can be inspected using
1586 the following functions.
1588         int isl_constraint_is_lower_bound(
1589                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1590                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1591         int isl_constraint_is_upper_bound(
1592                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1593                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1594         void isl_constraint_get_constant(
1595                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1596         void isl_constraint_get_coefficient(
1597                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1598                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1599         int isl_constraint_involves_dims(
1600                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1601                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1603 The explicit representations of the existentially quantified
1604 variables can be inspected using the following function.
1605 Note that the user is only allowed to use this function
1606 if the inspected set or map is the result of a call
1607 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1608 The existentially quantified variable is equal to the floor
1609 of the returned affine expression.  The affine expression
1610 itself can be inspected using the functions in
1611 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1613         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1614                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1616 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1617 form, use the following functions.
1619         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1620                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1621                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1622                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1623         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1624                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1625                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1626                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1627         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1628                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1629                 enum isl_dim_type c1,
1630                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1631                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1632         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1633                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1634                 enum isl_dim_type c1,
1635                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1636                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1638 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1639 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1640 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1641 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1643 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1644 be obtained using the following functions.
1646         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1647                 enum isl_dim_type type);
1648         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1649                 enum isl_dim_type type);
1650         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1651                 enum isl_dim_type type);
1652         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1653                 enum isl_dim_type type);
1655 To check whether the description of a set or relation depends
1656 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1657 constraints.  Instead the following functions can be used.
1659         int isl_basic_set_involves_dims(
1660                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1661                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1662         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1663                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1664         int isl_basic_map_involves_dims(
1665                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1666                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1667         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1668                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1670 Similarly, the following functions can be used to check whether
1671 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1673         int isl_set_dim_has_any_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1674                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1675         int isl_set_dim_has_any_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1676                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1678 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1679 or relation can be read off or set using the following functions.
1681         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1682                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1683         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1684                 __isl_take isl_set *set);
1685         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1686         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1687                 __isl_keep isl_set *set);
1688         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1689                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1690                 __isl_take isl_id *id);
1691         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1692                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1693         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1694                 enum isl_dim_type type);
1695         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1696                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1698         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1699                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1700         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1701                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1702         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1703         const char *isl_set_get_tuple_name(
1704                 __isl_keep isl_set *set);
1705         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1706                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1707                 enum isl_dim_type type);
1708         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1709                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1710                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1711         int isl_map_has_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
1712                 enum isl_dim_type type);
1713         const char *isl_map_get_tuple_name(
1714                 __isl_keep isl_map *map,
1715                 enum isl_dim_type type);
1717 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1718 an internal data structure.
1719 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1720 read off using the following functions.
1722         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1723                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1724                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1725         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1726                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1727                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1728         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1729                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1730         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1731                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1732                 unsigned pos);
1733         int isl_basic_map_has_dim_id(
1734                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1735                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1736         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1737                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1738                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1739         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1740                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1741         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1742                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1743                 unsigned pos);
1745         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1746                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1747         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1748                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1749         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1750                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1751         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1752                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1754         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1755                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1756                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1757         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1758                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1759                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1760         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1761                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1762         const char *isl_set_get_dim_name(
1763                 __isl_keep isl_set *set,
1764                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1765         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1766                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1767                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1768         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
1769                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1770         const char *isl_map_get_dim_name(
1771                 __isl_keep isl_map *map,
1772                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1774 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1775 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1776 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1777 operations and may not be preserved across those operations.
1779 =head2 Properties
1781 =head3 Unary Properties
1783 =over
1785 =item * Emptiness
1787 The following functions test whether the given set or relation
1788 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1789 any computations, but simply check if the given set or relation
1790 is already known to be empty.
1792         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1793         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1794         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1795         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1796         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1797         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1798         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1799         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1800         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1801         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1803 =item * Universality
1805         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1806         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1807         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1809 =item * Single-valuedness
1811         int isl_basic_map_is_single_valued(
1812                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1813         int isl_map_plain_is_single_valued(
1814                 __isl_keep isl_map *map);
1815         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1816         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1818 =item * Injectivity
1820         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1821         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1822         int isl_union_map_plain_is_injective(
1823                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1824         int isl_union_map_is_injective(
1825                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1827 =item * Bijectivity
1829         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1830         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1832 =item * Position
1834         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
1835                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1836                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1837                 isl_int *val);
1838         int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
1839                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1840                 isl_int *val);
1841         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
1842                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1843                 isl_int *val);
1845 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1846 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
1848 =item * Space
1850 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
1852         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
1853         int isl_union_set_is_params(
1854                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1856 =item * Wrapping
1858 The following functions check whether the domain of the given
1859 (basic) set is a wrapped relation.
1861         int isl_basic_set_is_wrapping(
1862                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1863         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1865 =item * Internal Product
1867         int isl_basic_map_can_zip(
1868                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1869         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1871 Check whether the product of domain and range of the given relation
1872 can be computed,
1873 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1875 =item * Currying
1877         int isl_basic_map_can_curry(
1878                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1879         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
1881 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
1883         int isl_basic_map_can_uncurry(
1884                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1885         int isl_map_can_uncurry(__isl_keep isl_map *map);
1887 Check whether the range of the (basic) relation is a wrapped relation.
1889 =back
1891 =head3 Binary Properties
1893 =over
1895 =item * Equality
1897         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1898                 __isl_keep isl_set *set2);
1899         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1900                 __isl_keep isl_set *set2);
1901         int isl_union_set_is_equal(
1902                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1903                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1904         int isl_basic_map_is_equal(
1905                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1906                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1907         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1908                 __isl_keep isl_map *map2);
1909         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1910                 __isl_keep isl_map *map2);
1911         int isl_union_map_is_equal(
1912                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1913                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1915 =item * Disjointness
1917         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1918                 __isl_keep isl_set *set2);
1919         int isl_set_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1920                 __isl_keep isl_set *set2);
1921         int isl_map_is_disjoint(__isl_keep isl_map *map1,
1922                 __isl_keep isl_map *map2);
1924 =item * Subset
1926         int isl_basic_set_is_subset(
1927                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
1928                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
1929         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1930                 __isl_keep isl_set *set2);
1931         int isl_set_is_strict_subset(
1932                 __isl_keep isl_set *set1,
1933                 __isl_keep isl_set *set2);
1934         int isl_union_set_is_subset(
1935                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1936                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1937         int isl_union_set_is_strict_subset(
1938                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1939                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1940         int isl_basic_map_is_subset(
1941                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1942                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1943         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1944                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1945                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1946         int isl_map_is_subset(
1947                 __isl_keep isl_map *map1,
1948                 __isl_keep isl_map *map2);
1949         int isl_map_is_strict_subset(
1950                 __isl_keep isl_map *map1,
1951                 __isl_keep isl_map *map2);
1952         int isl_union_map_is_subset(
1953                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1954                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1955         int isl_union_map_is_strict_subset(
1956                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1957                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1959 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
1960 second argument.
1962 =item * Order
1964         int isl_set_plain_cmp(__isl_keep isl_set *set1,
1965                 __isl_keep isl_set *set2);
1967 This function is useful for sorting C<isl_set>s.
1968 The order depends on the internal representation of the inputs.
1969 The order is fixed over different calls to the function (assuming
1970 the internal representation of the inputs has not changed), but may
1971 change over different versions of C<isl>.
1973 =back
1975 =head2 Unary Operations
1977 =over
1979 =item * Complement
1981         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1982                 __isl_take isl_set *set);
1983         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
1984                 __isl_take isl_map *map);
1986 =item * Inverse map
1988         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1989                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1990         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1991                 __isl_take isl_map *map);
1992         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1993                 __isl_take isl_union_map *umap);
1995 =item * Projection
1997         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1998                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1999                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2000         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2001                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2002                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2003         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2004                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2005         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2006                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2007         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
2008                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2009         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
2010                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2011         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
2012                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2013         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
2014         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
2015         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
2016                 __isl_take isl_map *bmap);
2017         __isl_give isl_set *isl_map_range(
2018                 __isl_take isl_map *map);
2019         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
2020                 __isl_take isl_union_set *uset);
2021         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
2022                 __isl_take isl_union_map *umap);
2023         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
2024                 __isl_take isl_union_map *umap);
2025         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
2026                 __isl_take isl_union_map *umap);
2028         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
2029                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2030         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
2031                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2032         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
2033         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
2034         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
2035                 __isl_take isl_union_map *umap);
2036         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
2037                 __isl_take isl_union_map *umap);
2039 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2040 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
2042 =item * Elimination
2044         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_eliminate(
2045                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2046                 enum isl_dim_type type,
2047                 unsigned first, unsigned n);
2048         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
2049                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
2050                 unsigned first, unsigned n);
2051         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
2052                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2053                 enum isl_dim_type type,
2054                 unsigned first, unsigned n);
2055         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
2056                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
2057                 unsigned first, unsigned n);
2059 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
2060 without removing the dimensions.
2062 =item * Slicing
2064         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
2065                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2066                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2067                 isl_int value);
2068         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
2069                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2070                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2071         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
2072                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2073                 isl_int value);
2074         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
2075                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2076         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
2077                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2078                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2079         __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
2080                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2081                 isl_int value);
2082         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
2083                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2085 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2086 dimension has the fixed given value.
2088         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
2089                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2090                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2091         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_upper_bound_si(
2092                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2093                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2094         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(
2095                 __isl_take isl_set *set,
2096                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2097                 isl_int value);
2098         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
2099                 __isl_take isl_set *set,
2100                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2101         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
2102                 __isl_take isl_map *map,
2103                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2104         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(
2105                 __isl_take isl_set *set,
2106                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2107                 isl_int value);
2108         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
2109                 __isl_take isl_set *set,
2110                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2111         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
2112                 __isl_take isl_map *map,
2113                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2115 Intersect the set or relation with the half-space where the given
2116 dimension has a value bounded by the fixed given value.
2118         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
2119                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2120                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2121         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
2122                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2123                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2124                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2125         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
2126                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2127                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2129 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2130 dimensions are equal to each other.
2132         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
2133                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2134                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2136 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2137 dimensions have opposite values.
2139         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_ge(
2140                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2141                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2142                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2143         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2144                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2145                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2146         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2147                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2148                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2150 Intersect the relation with the half-space where the given
2151 dimensions satisfy the given ordering.
2153 =item * Identity
2155         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2156                 __isl_take isl_set *set);
2157         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2158                 __isl_take isl_union_set *uset);
2160 Construct an identity relation on the given (union) set.
2162 =item * Deltas
2164         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2165                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2166         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2167         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2168                 __isl_take isl_union_map *umap);
2170 These functions return a (basic) set containing the differences
2171 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2173         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2174                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2175         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2176                 __isl_take isl_map *map);
2177         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2178                 __isl_take isl_union_map *umap);
2180 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2181 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2183 =item * Coalescing
2185 Simplify the representation of a set or relation by trying
2186 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2187 basic set or relation.
2189         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2190         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2191         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2192                 __isl_take isl_union_set *uset);
2193         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2194                 __isl_take isl_union_map *umap);
2196 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2197 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2198 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2199 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2200 the following option.
2202         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2203                 isl_ctx *ctx, int val);
2204         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2205                 isl_ctx *ctx);
2207 =item * Detecting equalities
2209         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2210                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2211         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2212                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2213         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2214                 __isl_take isl_set *set);
2215         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2216                 __isl_take isl_map *map);
2217         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2218                 __isl_take isl_union_set *uset);
2219         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2220                 __isl_take isl_union_map *umap);
2222 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2223 equalities.
2225 =item * Removing redundant constraints
2227         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2228                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2229         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2230                 __isl_take isl_set *set);
2231         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2232                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2233         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2234                 __isl_take isl_map *map);
2236 =item * Convex hull
2238         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2239                 __isl_take isl_set *set);
2240         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2241                 __isl_take isl_map *map);
2243 If the input set or relation has any existentially quantified
2244 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2246 =item * Simple hull
2248         __isl_give isl_basic_set *
2249         isl_set_unshifted_simple_hull(
2250                 __isl_take isl_set *set);
2251         __isl_give isl_basic_map *
2252         isl_map_unshifted_simple_hull(
2253                 __isl_take isl_map *map);
2254         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2255                 __isl_take isl_set *set);
2256         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2257                 __isl_take isl_map *map);
2258         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2259                 __isl_take isl_union_map *umap);
2261 These functions compute a single basic set or relation
2262 that contains the whole input set or relation.
2263 In particular, the output is described by translates
2264 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2265 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull>, only the original
2266 constraints are used, without any translation.
2268 =begin latex
2270 (See \autoref{s:simple hull}.)
2272 =end latex
2274 =item * Affine hull
2276         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2277                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2278         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2279                 __isl_take isl_set *set);
2280         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2281                 __isl_take isl_union_set *uset);
2282         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2283                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2284         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2285                 __isl_take isl_map *map);
2286         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2287                 __isl_take isl_union_map *umap);
2289 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2290 per space.
2292 =item * Polyhedral hull
2294         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2295                 __isl_take isl_set *set);
2296         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2297                 __isl_take isl_map *map);
2298         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2299                 __isl_take isl_union_set *uset);
2300         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2301                 __isl_take isl_union_map *umap);
2303 These functions compute a single basic set or relation
2304 not involving any existentially quantified variables
2305 that contains the whole input set or relation.
2306 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2307 per space.
2309 =item * Other approximations
2311         __isl_give isl_basic_set *
2312         isl_basic_set_drop_constraints_involving_dims(
2313                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2314                 enum isl_dim_type type,
2315                 unsigned first, unsigned n);
2316         __isl_give isl_basic_set *
2317         isl_basic_set_drop_constraints_not_involving_dims(
2318                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2319                 enum isl_dim_type type,
2320                 unsigned first, unsigned n);
2321         __isl_give isl_set *
2322         isl_set_drop_constraints_involving_dims(
2323                 __isl_take isl_set *set,
2324                 enum isl_dim_type type,
2325                 unsigned first, unsigned n);
2326         __isl_give isl_map *
2327         isl_map_drop_constraints_involving_dims(
2328                 __isl_take isl_map *map,
2329                 enum isl_dim_type type,
2330                 unsigned first, unsigned n);
2332 These functions drop any constraints (not) involving the specified dimensions.
2333 Note that the result depends on the representation of the input.
2335 =item * Feasibility
2337         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2338                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2339         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2340                 __isl_take isl_set *set);
2341         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2342                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2343         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2344                 __isl_take isl_map *map);
2346 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2347 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2349 =item * Optimization
2351         #include <isl/ilp.h>
2352         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
2353                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2354                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
2355         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
2356                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2357         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
2358                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2360 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2361 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2362 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
2363 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
2365 =item * Parametric optimization
2367         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2368                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2369         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2370                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2371         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2372                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2374 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2375 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2376 of the other set or output dimensions.
2377 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2379 =item * Dual
2381 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2382 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2383 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2384 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2385 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2386 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2387 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2388 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2389 in future.  In particular, future implementations may use different
2390 dualization algorithms or skip the elimination step.
2392         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2393                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2394         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2395                 __isl_take isl_set *set);
2396         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2397                 __isl_take isl_union_set *bset);
2398         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2399                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2400         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2401                 __isl_take isl_set *set);
2402         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2403                 __isl_take isl_union_set *bset);
2405 =item * Power
2407         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power(
2408                 __isl_take isl_map *map, isl_int exp);
2409         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_fixed_power(
2410                 __isl_take isl_union_map *umap, isl_int exp);
2412 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2413 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2414 of C<map> is computed.
2416         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2417                 int *exact);
2418         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2419                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2421 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2422 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2423 I<k>th power of C<map>.
2424 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2425 then C<*exact> is set to C<1>.
2427 =item * Transitive closure
2429         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2430                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2431         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2432                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2434 Compute the transitive closure of C<map>.
2435 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2436 then C<*exact> is set to C<1>.
2438 =item * Reaching path lengths
2440         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2441                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2443 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2444 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2445 end up in the given element.
2446 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2447 then C<*exact> is set to C<1>.
2448 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2449 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2450 In particular, if the input relation is a dependence relation
2451 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2452 to the free schedule.
2453 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2454 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2455 the overapproximation), then you will get an error message.
2457 =item * Wrapping
2459         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2460                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2461         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2462                 __isl_take isl_map *map);
2463         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2464                 __isl_take isl_union_map *umap);
2465         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2466                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2467         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2468                 __isl_take isl_set *set);
2469         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2470                 __isl_take isl_union_set *uset);
2472 =item * Flattening
2474 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2475 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2476 then the name of the space is also removed.
2478         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2479                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2480         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2481                 __isl_take isl_set *set);
2482         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2483                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2484         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2485                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2486         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2487                 __isl_take isl_map *map);
2488         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2489                 __isl_take isl_map *map);
2490         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2491                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2492         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2493                 __isl_take isl_map *map);
2495         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2496                 __isl_take isl_set *set);
2498 The function above constructs a relation
2499 that maps the input set to a flattened version of the set.
2501 =item * Lifting
2503 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2504 to the existentially quantified variables in the input.
2505 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2506 is the original space and the range corresponds to the original
2507 existentially quantified variables.
2509         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2510                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2511         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2512                 __isl_take isl_set *set);
2513         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2514                 __isl_take isl_union_set *uset);
2516 Given a local space that contains the existentially quantified
2517 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2518 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2519 can be constructed using the following function.
2521         #include <isl/local_space.h>
2522         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2523                 __isl_take isl_local_space *ls);
2525 =item * Internal Product
2527         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2528                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2529         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2530                 __isl_take isl_map *map);
2531         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2532                 __isl_take isl_union_map *umap);
2534 Given a relation with nested relations for domain and range,
2535 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2537 =item * Currying
2539         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2540                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2541         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_uncurry(
2542                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2543         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2544                 __isl_take isl_map *map);
2545         __isl_give isl_map *isl_map_uncurry(
2546                 __isl_take isl_map *map);
2547         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2548                 __isl_take isl_union_map *umap);
2550 Given a relation with a nested relation for domain,
2551 the C<curry> functions
2552 move the range of the nested relation out of the domain
2553 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2554 with the original range as range of this nested relation.
2555 The C<uncurry> functions perform the inverse operation.
2557 =item * Aligning parameters
2559         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_align_params(
2560                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2561                 __isl_take isl_space *model);
2562         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2563                 __isl_take isl_set *set,
2564                 __isl_take isl_space *model);
2565         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_align_params(
2566                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2567                 __isl_take isl_space *model);
2568         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2569                 __isl_take isl_map *map,
2570                 __isl_take isl_space *model);
2572 Change the order of the parameters of the given set or relation
2573 such that the first parameters match those of C<model>.
2574 This may involve the introduction of extra parameters.
2575 All parameters need to be named.
2577 =item * Dimension manipulation
2579         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2580                 __isl_take isl_set *set,
2581                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2582         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2583                 __isl_take isl_map *map,
2584                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2585         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_insert_dims(
2586                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2587                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2588                 unsigned n);
2589         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert_dims(
2590                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2591                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2592                 unsigned n);
2593         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2594                 __isl_take isl_set *set,
2595                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2596         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2597                 __isl_take isl_map *map,
2598                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2599         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2600                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2601                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2602                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2603                 unsigned n);
2604         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2605                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2606                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2607                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2608                 unsigned n);
2609         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2610                 __isl_take isl_set *set,
2611                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2612                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2613                 unsigned n);
2614         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2615                 __isl_take isl_map *map,
2616                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2617                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2618                 unsigned n);
2620 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2621 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2622 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2623 to add new parameters, assuming
2624 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2625 are not sufficient.
2627 =back
2629 =head2 Binary Operations
2631 The two arguments of a binary operation not only need to live
2632 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2633 the same (number of) parameters.
2635 =head3 Basic Operations
2637 =over
2639 =item * Intersection
2641         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2642                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2643                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2644         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2645                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2646                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2647         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2648                 __isl_take isl_set *set,
2649                 __isl_take isl_set *params);
2650         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2651                 __isl_take isl_set *set1,
2652                 __isl_take isl_set *set2);
2653         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2654                 __isl_take isl_union_set *uset,
2655                 __isl_take isl_set *set);
2656         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2657                 __isl_take isl_union_map *umap,
2658                 __isl_take isl_set *set);
2659         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2660                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2661                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2662         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2663                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2664                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2665         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2666                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2667                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2668         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2669                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2670                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2671         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2672                 __isl_take isl_map *map,
2673                 __isl_take isl_set *params);
2674         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2675                 __isl_take isl_map *map,
2676                 __isl_take isl_set *set);
2677         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2678                 __isl_take isl_map *map,
2679                 __isl_take isl_set *set);
2680         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2681                 __isl_take isl_map *map1,
2682                 __isl_take isl_map *map2);
2683         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2684                 __isl_take isl_union_map *umap,
2685                 __isl_take isl_union_set *uset);
2686         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2687                 __isl_take isl_union_map *umap,
2688                 __isl_take isl_union_set *uset);
2689         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2690                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2691                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2693 The second argument to the C<_params> functions needs to be
2694 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
2695 for either argument is only allowed if the other argument is
2696 a parametric set as well.
2698 =item * Union
2700         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2701                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2702                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2703         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2704                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2705                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2706         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2707                 __isl_take isl_set *set1,
2708                 __isl_take isl_set *set2);
2709         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2710                 __isl_take isl_map *map1,
2711                 __isl_take isl_map *map2);
2712         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2713                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2714                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2715         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2716                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2717                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2719 =item * Set difference
2721         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2722                 __isl_take isl_set *set1,
2723                 __isl_take isl_set *set2);
2724         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2725                 __isl_take isl_map *map1,
2726                 __isl_take isl_map *map2);
2727         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2728                 __isl_take isl_map *map,
2729                 __isl_take isl_set *dom);
2730         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2731                 __isl_take isl_map *map,
2732                 __isl_take isl_set *dom);
2733         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2734                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2735                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2736         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2737                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2738                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2739         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_domain(
2740                 __isl_take isl_union_map *umap,
2741                 __isl_take isl_union_set *dom);
2742         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_range(
2743                 __isl_take isl_union_map *umap,
2744                 __isl_take isl_union_set *dom);
2746 =item * Application
2748         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2749                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2750                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2751         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2752                 __isl_take isl_set *set,
2753                 __isl_take isl_map *map);
2754         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2755                 __isl_take isl_union_set *uset,
2756                 __isl_take isl_union_map *umap);
2757         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2758                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2759                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2760         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2761                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2762                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2763         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2764                 __isl_take isl_map *map1,
2765                 __isl_take isl_map *map2);
2766         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2767                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2768                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2769         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2770                 __isl_take isl_map *map1,
2771                 __isl_take isl_map *map2);
2772         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2773                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2774                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2776 =item * Preimage
2778         __isl_give isl_basic_set *
2779         isl_basic_set_preimage_multi_aff(
2780                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2781                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2782         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_aff(
2783                 __isl_take isl_set *set,
2784                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2786 These functions compute the preimage of the given set under
2787 the given function.  In other words, the expression is plugged
2788 into the set description.
2789 Objects of type C<isl_multi_aff> are described in
2790 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
2792 =item * Cartesian Product
2794         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2795                 __isl_take isl_set *set1,
2796                 __isl_take isl_set *set2);
2797         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2798                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2799                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2800         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
2801                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2802                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2803         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2804                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2805                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2806         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_product(
2807                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2808                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2809         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
2810                 __isl_take isl_map *map1,
2811                 __isl_take isl_map *map2);
2812         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2813                 __isl_take isl_map *map1,
2814                 __isl_take isl_map *map2);
2815         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_product(
2816                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2817                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2818         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2819                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2820                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2821         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2822                 __isl_take isl_map *map1,
2823                 __isl_take isl_map *map2);
2824         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2825                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2826                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2828 The above functions compute the cross product of the given
2829 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2830 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2831 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2832 instead.
2834         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2835                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2836                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2837         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2838                 __isl_take isl_set *set1,
2839                 __isl_take isl_set *set2);
2840         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
2841                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2842                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2843         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
2844                 __isl_take isl_map *map1,
2845                 __isl_take isl_map *map2);
2846         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
2847                 __isl_take isl_map *map1,
2848                 __isl_take isl_map *map2);
2849         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
2850                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2851                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2852         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
2853                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2854                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2855         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
2856                 __isl_take isl_map *map1,
2857                 __isl_take isl_map *map2);
2859 =item * Simplification
2861         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
2862                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2863                 __isl_take isl_basic_set *context);
2864         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
2865                 __isl_take isl_set *context);
2866         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
2867                 __isl_take isl_set *set,
2868                 __isl_take isl_set *context);
2869         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
2870                 __isl_take isl_union_set *uset,
2871                 __isl_take isl_union_set *context);
2872         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
2873                 __isl_take isl_union_set *uset,
2874                 __isl_take isl_set *set);
2875         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
2876                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2877                 __isl_take isl_basic_map *context);
2878         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
2879                 __isl_take isl_map *context);
2880         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
2881                 __isl_take isl_map *map,
2882                 __isl_take isl_set *context);
2883         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
2884                 __isl_take isl_map *map,
2885                 __isl_take isl_set *context);
2886         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
2887                 __isl_take isl_map *map,
2888                 __isl_take isl_set *context);
2889         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
2890                 __isl_take isl_union_map *umap,
2891                 __isl_take isl_union_map *context);
2892         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
2893                 __isl_take isl_union_map *umap,
2894                 __isl_take isl_set *set);
2895         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
2896                 __isl_take isl_union_map *umap,
2897                 __isl_take isl_union_set *uset);
2898         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
2899                 __isl_take isl_union_map *umap,
2900                 __isl_take isl_union_set *uset);
2902 The gist operation returns a set or relation that has the
2903 same intersection with the context as the input set or relation.
2904 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
2905 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
2906 are removed.
2907 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
2908 per space.
2910 =back
2912 =head3 Lexicographic Optimization
2914 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
2915 the following functions
2916 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
2917 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
2918 that satisfy C<dom>.
2919 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2920 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
2921 has no elements.
2922 In other words, the union of the parameter values
2923 for which the result is non-empty and of C<*empty>
2924 is equal to C<dom>.
2926         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
2927                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2928                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2929                 __isl_give isl_set **empty);
2930         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
2931                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2932                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2933                 __isl_give isl_set **empty);
2934         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
2935                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2936                 __isl_give isl_set **empty);
2937         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2938                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2939                 __isl_give isl_set **empty);
2941 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2942 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2943 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2944 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2946         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2947                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2948         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2949                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2950         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2951                 __isl_take isl_set *set);
2952         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2953                 __isl_take isl_set *set);
2954         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2955                 __isl_take isl_union_set *uset);
2956         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2957                 __isl_take isl_union_set *uset);
2959 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
2960 the following functions
2961 compute a relation that maps each element of C<dom>
2962 to the single lexicographic minimum or maximum
2963 of the elements that are associated to that same
2964 element in C<map> (or C<bmap>).
2965 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2966 that contains the elements in C<dom> that do not map
2967 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
2968 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
2969 is equal to C<dom>.
2971         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
2972                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2973                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2974                 __isl_give isl_set **empty);
2975         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
2976                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2977                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2978                 __isl_give isl_set **empty);
2979         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
2980                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2981                 __isl_give isl_set **empty);
2982         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
2983                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2984                 __isl_give isl_set **empty);
2986 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
2987 return a map mapping each element in the domain of
2988 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
2989 of all elements associated to that element.
2990 In case of union relations, the optimum is computed per space.
2992         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
2993                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2994         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
2995                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2996         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
2997                 __isl_take isl_map *map);
2998         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
2999                 __isl_take isl_map *map);
3000         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
3001                 __isl_take isl_union_map *umap);
3002         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
3003                 __isl_take isl_union_map *umap);
3005 The following functions return their result in the form of
3006 a piecewise multi-affine expression
3007 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
3008 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
3009 returning a basic set or relation.
3011         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3012         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
3013                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3014         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3015         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3016                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3017                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3018                 __isl_give isl_set **empty);
3019         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3020         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3021                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3022                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3023                 __isl_give isl_set **empty);
3024         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3025         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3026                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3027                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3028                 __isl_give isl_set **empty);
3029         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3030         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3031                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3032                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3033                 __isl_give isl_set **empty);
3034         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmin_pw_multi_aff(
3035                 __isl_take isl_map *map);
3036         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmax_pw_multi_aff(
3037                 __isl_take isl_map *map);
3039 =head2 Lists
3041 Lists are defined over several element types, including
3042 C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_constraint>,
3043 C<isl_basic_set> and C<isl_set>.
3044 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
3045 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
3047         #include <isl/list.h>
3048         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
3049                 __isl_take isl_set *el);
3050         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
3051                 isl_ctx *ctx, int n);
3052         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
3053                 __isl_keep isl_set_list *list);
3054         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_insert(
3055                 __isl_take isl_set_list *list, unsigned pos,
3056                 __isl_take isl_set *el);
3057         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
3058                 __isl_take isl_set_list *list,
3059                 __isl_take isl_set *el);
3060         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_drop(
3061                 __isl_take isl_set_list *list,
3062                 unsigned first, unsigned n);
3063         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
3064                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
3065                 __isl_take isl_set *set);
3066         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
3067                 __isl_take isl_set_list *list1,
3068                 __isl_take isl_set_list *list2);
3069         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
3071 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
3072 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
3073 element.
3075 Lists can be inspected using the following functions.
3077         #include <isl/list.h>
3078         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
3079         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
3080         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
3081                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
3082         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
3083                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3084                 void *user);
3086 Lists can be printed using
3088         #include <isl/list.h>
3089         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
3090                 __isl_take isl_printer *p,
3091                 __isl_keep isl_set_list *list);
3093 =head2 Vectors
3095 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
3097         #include <isl/vec.h>
3098         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
3099                 unsigned size);
3100         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
3101         void *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
3103 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
3104 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3106         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
3107         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
3108         int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec,
3109                 int pos, isl_int *v);
3110         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(
3111                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, isl_int v);
3112         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
3113                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
3114         __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec,
3115                 isl_int v);
3116         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
3117                 int v);
3118         __isl_give isl_vec *isl_vec_fdiv_r(__isl_take isl_vec *vec,
3119                 isl_int m);
3121 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3122 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3124 The following function can be used to concatenate two vectors.
3126         __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
3127                 __isl_take isl_vec *vec2);
3129 =head2 Matrices
3131 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
3133         #include <isl/mat.h>
3134         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
3135                 unsigned n_row, unsigned n_col);
3136         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
3137         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
3139 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
3140 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3142         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
3143         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
3144         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
3145         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
3146                 int row, int col, isl_int *v);
3147         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
3148                 int row, int col, isl_int v);
3149         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
3150                 int row, int col, int v);
3152 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3153 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3155 The following function can be used to compute the (right) inverse
3156 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
3157 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
3158 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
3160         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
3162 The following function can be used to compute the (right) kernel
3163 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
3164 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
3166         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
3168 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
3170 The zero quasi affine expression or the quasi affine expression
3171 that is equal to a specified dimension on a given domain can be created using
3173         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
3174                 __isl_take isl_local_space *ls);
3175         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_zero_on_domain(
3176                 __isl_take isl_local_space *ls);
3177         __isl_give isl_aff *isl_aff_var_on_domain(
3178                 __isl_take isl_local_space *ls,
3179                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3180         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_var_on_domain(
3181                 __isl_take isl_local_space *ls,
3182                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3184 Note that the space in which the resulting objects live is a map space
3185 with the given space as domain and a one-dimensional range.
3187 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
3188 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
3189 be created using the following functions.
3191         #include <isl/aff.h>
3192         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
3193                 __isl_take isl_space *space);
3194         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
3195                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
3196         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
3197                 __isl_take isl_aff *aff);
3199 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
3200 and 0 outside the set can be created using the following function.
3202         #include <isl/aff.h>
3203         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
3204                 __isl_take isl_set *set);
3206 Quasi affine expressions can be copied and freed using
3208         #include <isl/aff.h>
3209         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
3210         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
3212         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
3213                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3214         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3216 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
3217 using the following function.  The constraint is required to have
3218 a non-zero coefficient for the specified dimension.
3220         #include <isl/constraint.h>
3221         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
3222                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
3223                 enum isl_dim_type type, int pos);
3225 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
3226 using the following function.
3228         #include <isl/constraint.h>
3229         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
3230                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
3232 Conversely, an equality constraint equating
3233 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
3234 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
3236         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
3237                 __isl_take isl_aff *aff);
3238         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
3239                 __isl_take isl_aff *aff);
3241 The expression can be inspected using
3243         #include <isl/aff.h>
3244         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
3245         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
3246                 enum isl_dim_type type);
3247         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
3248                 __isl_keep isl_aff *aff);
3249         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
3250                 __isl_keep isl_aff *aff);
3251         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
3252                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3253         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
3254                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3255                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3256         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
3257                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3258         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
3259                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3260                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3261         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
3262                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3263                 enum isl_dim_type type);
3264         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
3265                 isl_int *v);
3266         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
3267                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3268         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
3269                 isl_int *v);
3270         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
3271                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
3273         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3274         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3275                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3276                           __isl_take isl_aff *aff,
3277                           void *user), void *user);
3279         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
3280         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3282         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
3283                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3284         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3285                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3287         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3288         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3289                 enum isl_dim_type type);
3290         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3292 It can be modified using
3294         #include <isl/aff.h>
3295         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
3296                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3297                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3298         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
3299                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3300                 unsigned pos, const char *s);
3301         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
3302                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3303                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
3304         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
3305                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
3306                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3307                 __isl_take isl_id *id);
3308         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
3309                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3310         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3311                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3312         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
3313                 __isl_take isl_aff *aff,
3314                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3315         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3316                 __isl_take isl_aff *aff,
3317                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3318         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
3319                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3321         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
3322                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3323         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3324                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3325         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num(
3326                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3327         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
3328                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3329         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
3330                 __isl_take isl_aff *aff,
3331                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3332         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3333                 __isl_take isl_aff *aff,
3334                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3336         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3337                 __isl_take isl_aff *aff,
3338                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3339         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3340                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3341                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3342         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3343                 __isl_take isl_aff *aff,
3344                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3345         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3346                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3347                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3348         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3349                 __isl_take isl_aff *aff,
3350                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3351         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3352                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3353                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3355 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
3356 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3357 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
3358 the possibly rational constant or coefficient.
3359 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
3360 the numerator.
3362 To check whether an affine expressions is obviously zero
3363 or obviously equal to some other affine expression, use
3365         #include <isl/aff.h>
3366         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3367         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3368                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3369         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3370                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3371                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3373 Operations include
3375         #include <isl/aff.h>
3376         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3377                 __isl_take isl_aff *aff2);
3378         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3379                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3380                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3381         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3382                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3383                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3384         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3385                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3386                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3387         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3388                 __isl_take isl_aff *aff2);
3389         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3390                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3391                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3392         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3393         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3394                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3395         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3396         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3397                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3398         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3399         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3400                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3401         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
3402                 isl_int mod);
3403         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
3404                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
3405         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
3406                 isl_int f);
3407         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
3408                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3409         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
3410                 isl_int f);
3411         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3412                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3413         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
3414                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3416         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3417                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3418         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3419                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3421         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3422                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3424         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3425                 __isl_take isl_aff *aff,
3426                 __isl_take isl_space *model);
3427         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3428                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3429                 __isl_take isl_space *model);
3431         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3432                 __isl_take isl_aff *aff);
3434         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3435                 __isl_take isl_aff *aff,
3436                 __isl_take isl_set *context);
3437         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3438                 __isl_take isl_set *context);
3439         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3440                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3441                 __isl_take isl_set *context);
3442         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3443                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3444                 __isl_take isl_set *context);
3446         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3447                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3448         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3449                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3450                 __isl_take isl_set *set);
3451         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3452                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3453                 __isl_take isl_set *set);
3455         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3456                 __isl_take isl_aff *aff2);
3457         __isl_give isl_aff *isl_aff_div(__isl_take isl_aff *aff1,
3458                 __isl_take isl_aff *aff2);
3459         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3460                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3461                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3462         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_div(
3463                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3464                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3465         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_q(
3466                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3467                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3468         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_r(
3469                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3470                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3472 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3473 to be a constant.  Similarly, when dividing an affine expression by another,
3474 the second expression needs to be a constant.
3475 C<isl_pw_aff_tdiv_q> computes the quotient of an integer division with
3476 rounding towards zero.  C<isl_pw_aff_tdiv_r> computes the corresponding
3477 remainder.
3479         #include <isl/aff.h>
3480         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(
3481                 __isl_take isl_aff *aff);
3482         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
3483                 __isl_take isl_aff *aff);
3484         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3485                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3486         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3487                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3488         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3489                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3490                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3491         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3492                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3493                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3494         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3495                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3496                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3497         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3498                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3499                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3500         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3501                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3502                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3503         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3504                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3505                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3507         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3508                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3509                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3510         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3511                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3512                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3513         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3514                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3515                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3516         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3517                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3518                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3519         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3520                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3521                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3522         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3523                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3524                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3526 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
3527 containing those elements in the domain space
3528 of C<aff> where C<aff> is negative.
3529 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3530 containing those elements in the shared space
3531 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3532 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
3533 containing those elements in the shared domain
3534 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3535 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3536 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3538         #include <isl/aff.h>
3539         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3540                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3541         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3542                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3543         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3544                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3546 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
3547 containing those elements in the domain
3548 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
3550         #include <isl/aff.h>
3551         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
3552                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
3553                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
3554                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
3556 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
3557 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
3558 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
3559 where C<cond> is zero.
3561         #include <isl/aff.h>
3562         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
3563                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3564                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3565         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
3566                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3567                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3568         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
3569                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3570                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3572 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
3573 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3574 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3575 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3576 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3577 associated expression is the defined one.
3579 An expression can be read from input using
3581         #include <isl/aff.h>
3582         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3583                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3584         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
3585                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3587 An expression can be printed using
3589         #include <isl/aff.h>
3590         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
3591                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
3593         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
3594                 __isl_take isl_printer *p,
3595                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3597 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
3599 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
3600 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
3601 Similarly, an C<isl_multi_pw_aff> object represents a sequence of
3602 zero or more piecewise affine expressions.
3604 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a single
3605 C<isl_aff> or an C<isl_aff_list> using the
3606 following functions.  Similarly for C<isl_multi_pw_aff>.
3608         #include <isl/aff.h>
3609         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff(
3610                 __isl_take isl_aff *aff);
3611         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(
3612                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
3613         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
3614                 __isl_take isl_space *space,
3615                 __isl_take isl_aff_list *list);
3617 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
3618 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
3619 for each output dimension),
3620 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
3621 either a universe or a specified domain) or
3622 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
3623 on a given domain
3624 can be created using the following functions.
3626         #include <isl/aff.h>
3627         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
3628                 __isl_take isl_space *space);
3629         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
3630                 __isl_take isl_space *space);
3631         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_zero(
3632                 __isl_take isl_space *space);
3633         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
3634                 __isl_take isl_space *space);
3635         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_identity(
3636                 __isl_take isl_space *space);
3637         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_identity(
3638                 __isl_take isl_space *space);
3639         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3640         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
3641                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3642         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
3643                 __isl_take isl_set *set,
3644                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
3645         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
3646                 __isl_take isl_set *set);
3648         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3649         isl_union_pw_multi_aff_empty(
3650                 __isl_take isl_space *space);
3651         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3652         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
3653                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
3654                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3655         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3656         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
3657                 __isl_take isl_union_set *uset);
3659 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
3660 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
3661 and the C<isl_map> is single-valued.
3663         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
3664                 __isl_take isl_set *set);
3665         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
3666                 __isl_take isl_map *map);
3668 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
3670         #include <isl/aff.h>
3671         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
3672                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3673         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
3675         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
3676                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3677         void *isl_pw_multi_aff_free(
3678                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3680         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3681         isl_union_pw_multi_aff_copy(
3682                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3683         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
3684                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3686         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_copy(
3687                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
3688         void *isl_multi_pw_aff_free(
3689                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
3691 The expression can be inspected using
3693         #include <isl/aff.h>
3694         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
3695                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3696         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
3697                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3698         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
3699                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3700         isl_ctx *isl_multi_pw_aff_get_ctx(
3701                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
3702         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
3703                 enum isl_dim_type type);
3704         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
3705                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3706                 enum isl_dim_type type);
3707         unsigned isl_multi_pw_aff_dim(
3708                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
3709                 enum isl_dim_type type);
3710         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
3711                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
3712         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
3713                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
3714         __isl_give isl_pw_aff *isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(
3715                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa, int pos);
3716         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
3717                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3718                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3719         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
3720                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3721                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3722         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
3723                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
3724                 enum isl_dim_type type);
3725         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
3726                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3727                 enum isl_dim_type type);
3728         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
3729                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3730                 enum isl_dim_type type);
3731         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
3732                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3733                 enum isl_dim_type type);
3734         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
3735                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3736                 enum isl_dim_type type);
3738         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
3739                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3740                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3741                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
3742                             void *user), void *user);
3744         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
3745                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
3746                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3747                             void *user), void *user);
3749 It can be modified using
3751         #include <isl/aff.h>
3752         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
3753                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
3754                 __isl_take isl_aff *aff);
3755         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_pw_aff(
3756                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, unsigned pos,
3757                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
3758         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
3759                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3760                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3761         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_name(
3762                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3763                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3764         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
3765                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3766                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3767         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
3768                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3769                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3771         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3772         isl_multi_pw_aff_set_dim_name(
3773                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3774                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3775         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3776         isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(
3777                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3778                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3780         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_insert_dims(
3781                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
3782                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3783         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_dims(
3784                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
3785                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3786         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
3787                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3788                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3789         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_drop_dims(
3790                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3791                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3793         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_insert_dims(
3794                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3795                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3796         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_add_dims(
3797                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3798                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3800 To check whether two multiple affine expressions are
3801 obviously equal to each other, use
3803         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
3804                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
3805         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
3806                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
3807                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
3809 Operations include
3811         #include <isl/aff.h>
3812         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
3813                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3814                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3815         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
3816                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3817                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3818         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
3819                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
3820                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
3821         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
3822                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3823                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3824         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
3825                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3826                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3827         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
3828                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3829                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3830         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
3831                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3832                 isl_int f);
3833         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
3834                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3835                 __isl_take isl_set *set);
3836         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
3837                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3838                 __isl_take isl_set *set);
3839         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
3840                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3841                 __isl_give isl_local_space **ls);
3842         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
3843                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3844         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_params(
3845                 __isl_take isl_multi_aff *multi,
3846                 __isl_take isl_space *model);
3847         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_align_params(
3848                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3849                 __isl_take isl_space *model);
3850         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3851         isl_pw_multi_aff_project_domain_on_params(
3852                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3853         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
3854                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3855                 __isl_take isl_set *context);
3856         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
3857                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3858                 __isl_take isl_set *context);
3859         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
3860                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3861                 __isl_take isl_set *set);
3862         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
3863                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3864                 __isl_take isl_set *set);
3865         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
3866                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3867         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
3868                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3869         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_splice(
3870                 __isl_take isl_multi_aff *ma1, unsigned pos,
3871                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3872         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_splice(
3873                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3874                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
3875                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3876         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_product(
3877                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3878                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3879         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
3880                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3881                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3882         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_product(
3883                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3884                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3885         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3886         isl_pw_multi_aff_range_product(
3887                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3888                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3889         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3890         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
3891                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3892                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3893         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
3894                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3895                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3896         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3897         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
3898                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3899                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3900         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3901         isl_multi_pw_aff_range_splice(
3902                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1, unsigned pos,
3903                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
3904         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_splice(
3905                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
3906                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
3907                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
3908         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3909         isl_multi_pw_aff_range_product(
3910                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
3911                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
3912         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3913         isl_multi_pw_aff_flat_range_product(
3914                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
3915                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
3917 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
3918 then it is assigned the local space that lies at the basis of
3919 the lifting applied.
3921         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
3922                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3923                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3924         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
3925                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3926                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3928 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
3929 containing those elements in the shared domain space
3930 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
3931 equal to C<ma2>.
3933 An expression can be read from input using
3935         #include <isl/aff.h>
3936         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
3937                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3938         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
3939                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3941 An expression can be printed using
3943         #include <isl/aff.h>
3944         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
3945                 __isl_take isl_printer *p,
3946                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3947         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
3948                 __isl_take isl_printer *p,
3949                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3950         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
3951                 __isl_take isl_printer *p,
3952                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3953         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_pw_aff(
3954                 __isl_take isl_printer *p,
3955                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
3957 =head2 Points
3959 Points are elements of a set.  They can be used to construct
3960 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
3961 individual elements of a set.
3962 The zero point (the origin) can be created using
3964         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
3966 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
3967 using
3969         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
3970                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3971         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
3972                 __isl_take isl_point *pnt,
3973                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3975         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
3976                 __isl_take isl_point *pnt,
3977                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
3978         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
3979                 __isl_take isl_point *pnt,
3980                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
3982 Other properties can be obtained using
3984         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
3986 Points can be copied or freed using
3988         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
3989                 __isl_keep isl_point *pnt);
3990         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
3992 A singleton set can be created from a point using
3994         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
3995                 __isl_take isl_point *pnt);
3996         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
3997                 __isl_take isl_point *pnt);
3999 and a box can be created from two opposite extremal points using
4001         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
4002                 __isl_take isl_point *pnt1,
4003                 __isl_take isl_point *pnt2);
4004         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
4005                 __isl_take isl_point *pnt1,
4006                 __isl_take isl_point *pnt2);
4008 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
4009 the following functions.
4011         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
4012                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4013                 void *user);
4014         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
4015                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4016                 void *user);
4018 The function C<fn> is called for each integer point in
4019 C<set> with as second argument the last argument of
4020 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
4021 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
4022 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
4023 enumerating and return C<-1> as well.
4024 If the enumeration is performed successfully and to completion,
4025 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
4027 To obtain a single point of a (basic) set, use
4029         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
4030                 __isl_take isl_basic_set *bset);
4031         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
4032                 __isl_take isl_set *set);
4034 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
4035 resulting point will be ``void'', a property that can be
4036 tested using
4038         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
4040 =head2 Piecewise Quasipolynomials
4042 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
4043 a parametric point to a rational value.
4044 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
4045 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
4046 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
4047 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
4048 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
4049 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
4050 that contains the point.  Outside of the union of cells,
4051 the value is assumed to be zero.
4052 For example, the piecewise quasipolynomial
4054         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
4056 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
4057 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
4058 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
4059 defined over different domains.
4060 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
4061 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
4062 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
4063 the number of points in the map
4065         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
4067 =head3 Input and Output
4069 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
4071         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4072         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
4073                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4075 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
4076 using the following functions.
4078         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
4079                 __isl_take isl_printer *p,
4080                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4082         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
4083                 __isl_take isl_printer *p,
4084                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4086         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
4087                 __isl_take isl_printer *p,
4088                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4090 The output format of the printer
4091 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4092 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
4093 is supported.
4094 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4095 to set the names of all dimensions
4097         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
4098                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4099                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4100                 const char *s);
4101         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4102         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
4103                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4104                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4105                 const char *s);
4107 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
4109 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
4110 More complicated quasipolynomials can be created by applying
4111 operations such as addition and multiplication
4112 on the resulting quasipolynomials
4114         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
4115                 __isl_take isl_space *domain);
4116         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
4117                 __isl_take isl_space *domain);
4118         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
4119                 __isl_take isl_space *domain);
4120         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
4121                 __isl_take isl_space *domain);
4122         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
4123                 __isl_take isl_space *domain);
4124         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
4125                 __isl_take isl_space *domain,
4126                 const isl_int n, const isl_int d);
4127         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
4128                 __isl_take isl_space *domain,
4129                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4130         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
4131                 __isl_take isl_aff *aff);
4133 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
4134 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
4135 the functions above corresponds to the domain of this map space.
4137 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
4138 with a single cell can be created using the following functions.
4139 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
4140 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
4142         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
4143                 __isl_take isl_space *space);
4144         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
4145                 __isl_take isl_set *set,
4146                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4147         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
4148                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4149         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
4150                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4152         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
4153                 __isl_take isl_space *space);
4154         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
4155                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4156         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
4157                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4158                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4160 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
4161 functions.
4163         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
4164                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4165         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
4167         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
4168                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4169         void *isl_pw_qpolynomial_free(
4170                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4172         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
4173                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4174         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
4175                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4177 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
4179 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
4180 piecewise quasipolynomial, use the following function
4182         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
4183                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4184                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
4185                 void *user);
4187 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
4189         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4190         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
4191                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4192                 __isl_take isl_space *space);
4194 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
4195 use either of the following two functions
4197         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
4198                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4199                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4200                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4201                           void *user), void *user);
4202         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
4203                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4204                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4205                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4206                           void *user), void *user);
4208 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
4209 and C<-1> on failure.  The difference between
4210 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
4211 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
4212 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
4213 compute unique representations for all existentially quantified
4214 variables and then turn these existentially quantified variables
4215 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
4216 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
4217 will not have any existentially quantified variables, but that
4218 the dimensions of the sets may be different for different
4219 invocations of C<fn>.
4221 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
4224         int isl_qpolynomial_foreach_term(
4225                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4226                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
4227                           void *user), void *user);
4229 The terms themselves can be inspected and freed using
4230 these functions
4232         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
4233                 enum isl_dim_type type);
4234         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
4235                 isl_int *n);
4236         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
4237                 isl_int *d);
4238         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
4239                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4240         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
4241                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
4242         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
4244 Each term is a product of parameters, set variables and
4245 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
4246 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
4247 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
4248 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
4249 using C<isl_int_init> before calling these functions.
4251 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
4253 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
4254 use the following function.
4256         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4257                 isl_int *n, isl_int *d);
4259 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
4260 then the numerator and denominator of the constant
4261 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
4263 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
4264 obviously equal, use
4266         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
4267                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4268                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4270 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
4272         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
4273                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
4274         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
4275                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4276         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
4277                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4278                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4279         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
4280                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4281                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4282         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
4283                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4284                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4285         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
4286                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
4288         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
4289                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4290                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4291         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
4292                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4293                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4294         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
4295                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4296                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4297         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
4298                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4299         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
4300                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4301                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4302         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
4303                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
4305         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
4306                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4307                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4308         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
4309                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4310                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4311         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
4312                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4313                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4315         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
4316                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4317                 __isl_take isl_point *pnt);
4319         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
4320                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4321                 __isl_take isl_point *pnt);
4323         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
4324                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4325         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4326                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4327                 __isl_take isl_set *set);
4328         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
4329                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4330                 __isl_take isl_set *set);
4332         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
4333                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4334         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4335                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4336                 __isl_take isl_union_set *uset);
4337         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4338         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
4339                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4340                 __isl_take isl_set *set);
4342         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
4343                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4344                 __isl_take isl_space *model);
4346         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
4347                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4348         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
4349                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4351         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
4352                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4354         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
4355                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4356                 __isl_take isl_set *context);
4357         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
4358                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4359                 __isl_take isl_set *context);
4361         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
4362                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4363                 __isl_take isl_set *context);
4364         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
4365                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4366                 __isl_take isl_set *context);
4368         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4369         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
4370                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4371                 __isl_take isl_set *context);
4372         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
4373                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4374                 __isl_take isl_union_set *context);
4376 The gist operation applies the gist operation to each of
4377 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
4378 The context is also exploited
4379 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
4381         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4382                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
4383         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4384         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4385                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
4387 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
4388 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
4389 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
4390 will lie somewhere in between.
4392 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
4394 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
4395 reduction (or fold) of quasipolynomials.
4396 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
4397 The objects are mainly used to represent the result of
4398 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
4399 i.e., as the result of the following function.
4401         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
4402                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4403                 enum isl_fold type, int *tight);
4405         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
4406                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4407                 enum isl_fold type, int *tight);
4409 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
4410 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
4411 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
4412 of the parameters there is at least
4413 one element in the domain that reaches the bound.
4414 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
4415 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
4416 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
4417 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
4418 wrapped relation becomes the domain of the result.
4420 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
4421 following functions.
4423         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
4424                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
4425         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
4426                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4427         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
4428                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4429         void isl_qpolynomial_fold_free(
4430                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
4431         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
4432                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4433         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
4434                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4436 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
4438 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
4439 using the following function.
4441         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
4442                 __isl_take isl_printer *p,
4443                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4444         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
4445                 __isl_take isl_printer *p,
4446                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4448 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
4449 output format of the printer
4450 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4451 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
4452 output format of the printer
4453 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
4454 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4455 to set the names of all dimensions
4457         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4458         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
4459                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4460                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4461                 const char *s);
4463 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
4465 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
4466 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
4468         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
4469                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4470                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4471                             void *user), void *user);
4473 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
4474 use either of the following two functions
4476         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
4477                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4478                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4479                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4480                           void *user), void *user);
4481         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
4482                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4483                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4484                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4485                           void *user), void *user);
4487 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
4488 of the difference between these two functions.
4490 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
4492         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
4493                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
4494                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
4495                           void *user), void *user);
4497 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
4499 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
4500 obviously equal, use
4502         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
4503                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4504                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4506 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
4508         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
4509                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
4511         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
4512                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4513                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4515         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
4516                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4517                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4519         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
4520                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4521                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4523         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
4524                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4525                 __isl_take isl_point *pnt);
4527         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
4528                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4529                 __isl_take isl_point *pnt);
4531         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4532         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4533                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4534                 __isl_take isl_set *set);
4536         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
4537                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4538         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
4539                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4540                 __isl_take isl_union_set *uset);
4541         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4542         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4543                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4544                 __isl_take isl_set *set);
4546         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
4547                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4549         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4550                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4552         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4553                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4555         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
4556                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4557                 __isl_take isl_set *context);
4558         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
4559                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4560                 __isl_take isl_set *context);
4562         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
4563                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4564                 __isl_take isl_set *context);
4565         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4566                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4567                 __isl_take isl_set *context);
4569         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
4570                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4571                 __isl_take isl_union_set *context);
4572         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4573         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4574                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4575                 __isl_take isl_set *context);
4577 The gist operation applies the gist operation to each of
4578 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
4579 In future, the operation will also exploit the context
4580 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
4582         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4583         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
4584                 __isl_take isl_set *set,
4585                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4586                 int *tight);
4587         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4588         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
4589                 __isl_take isl_map *map,
4590                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4591                 int *tight);
4592         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4593         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4594                 __isl_take isl_union_set *uset,
4595                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4596                 int *tight);
4597         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4598         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4599                 __isl_take isl_union_map *umap,
4600                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4601                 int *tight);
4603 The functions taking a map
4604 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
4605 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
4606 over all elements in the intersection of the range of the map
4607 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
4608 as a function of an element in the domain of the map.
4609 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
4610 intersection of the set and the domain of the
4611 piecewise quasipolynomial reduction.
4613 =head2 Dependence Analysis
4615 C<isl> contains specialized functionality for performing
4616 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
4617 and a collection of possible I<source> access relations,
4618 C<isl> can compute relations that describe
4619 for each iteration of the sink access, which iteration
4620 of which of the source access relations was the last
4621 to access the same data element before the given iteration
4622 of the sink access.
4623 The resulting dependence relations map source iterations
4624 to the corresponding sink iterations.
4625 To compute standard flow dependences, the sink should be
4626 a read, while the sources should be writes.
4627 If any of the source accesses are marked as being I<may>
4628 accesses, then there will be a dependence from the last
4629 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
4630 this last I<must> access.
4631 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
4632 then memory based dependence analysis is performed.
4633 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
4634 then value based dependence analysis is performed.
4636         #include <isl/flow.h>
4638         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
4640         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
4641                 __isl_take isl_map *sink,
4642                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
4643                 int max_source);
4644         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
4645                 __isl_take isl_access_info *acc,
4646                 __isl_take isl_map *source, int must,
4647                 void *source_user);
4648         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
4650         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
4651                 __isl_take isl_access_info *acc);
4653         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
4654                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
4655                           void *dep_user, void *user),
4656                 void *user);
4657         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
4658                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
4659         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
4661 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
4662 dependence analysis.  The other functions are used to construct
4663 the input for this function or to read off the output.
4665 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
4666 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
4667 The arguments to this functions are the sink access relation
4668 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
4669 access to the user, a callback function for specifying the
4670 relative order of source and sink accesses, and the number
4671 of source access relations that will be added.
4672 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
4673 The function is called with two user supplied tokens identifying
4674 either a source or the sink and it should return the shared nesting
4675 level and the relative order of the two accesses.
4676 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
4677 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
4678 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
4679 it should return I<2 * n>.
4680 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
4681 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
4682 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
4683 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
4684 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
4685 of the relation accesses I<all> elements in its image.
4686 The C<source_user> token is again used to identify
4687 the source access.  The range of the source access relation
4688 C<source> should have the same dimension as the range
4689 of the sink access relation.
4690 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
4691 called explicitly, because it is called implicitly by
4692 C<isl_access_info_compute_flow>.
4694 The result of the dependence analysis is collected in an
4695 C<isl_flow>.  There may be elements of
4696 the sink access for which no preceding source access could be
4697 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
4698 The relations containing these elements can be obtained through
4699 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
4700 and the second with C<must> unset.
4701 In the case of standard flow dependence analysis,
4702 with the sink a read and the sources I<must> writes,
4703 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
4704 array elements and the second relation is empty.
4705 The actual flow dependences can be extracted using
4706 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
4707 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
4708 a source and the sink.  The callback function is called
4709 with four arguments, the actual flow dependence relation
4710 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
4711 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
4712 identifying the source and an additional C<void *> with value
4713 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
4714 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
4715 source and if it is not followed by any I<may> sources.
4717 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
4718 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
4720 A higher-level interface to dependence analysis is provided
4721 by the following function.
4723         #include <isl/flow.h>
4725         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
4726                 __isl_take isl_union_map *must_source,
4727                 __isl_take isl_union_map *may_source,
4728                 __isl_take isl_union_map *schedule,
4729                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
4730                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
4731                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
4732                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
4734 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
4735 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
4736 of the domains of the accesses and of the schedule.
4737 The relative order of the iteration domains is given by the
4738 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
4739 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
4740 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
4741 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
4742 any of the other arguments is treated as an error.
4744 =head3 Interaction with Dependence Analysis
4746 During the dependence analysis, we frequently need to perform
4747 the following operation.  Given a relation between sink iterations
4748 and potential source iterations from a particular source domain,
4749 what is the last potential source iteration corresponding to each
4750 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
4751 the set of potential source iterations before or after each such operation.
4752 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
4753 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
4754 the sink iteration can ever be executed without one or more of
4755 the corresponding potential source iterations being executed.
4756 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
4757 but fixed source iteration from the potential source iterations.
4758 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
4759 function.
4761         #include <isl/flow.h>
4763         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
4764                 __isl_keep isl_map *source_map,
4765                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
4766                 void *user);
4767         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
4768                 __isl_take isl_access_info *acc,
4769                 isl_access_restrict fn, void *user);
4771 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
4772 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
4773 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
4774 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
4775 mapping sink iterations to potential source iterations.
4776 The second argument represents the sink iterations for which
4777 we want to compute the last source iteration.
4778 The third argument is the token corresponding to the source
4779 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
4780 The callback is expected to return a restriction on either the input or
4781 the output of the operation computing the last potential source.
4782 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
4783 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
4784 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
4785 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
4786 iterations is required.
4787 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
4788 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
4789 using the following functions.
4791         #include <isl/flow.h>
4793         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
4794                 __isl_take isl_set *source_restr,
4795                 __isl_take isl_set *sink_restr);
4796         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
4797                 __isl_take isl_set *source_restr);
4798         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
4799                 __isl_take isl_map *source_map);
4800         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
4801                 __isl_take isl_map *source_map);
4802         void *isl_restriction_free(
4803                 __isl_take isl_restriction *restr);
4804         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
4805                 __isl_keep isl_restriction *restr);
4807 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
4808 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
4809 is essentially equivalent to
4811         isl_restriction_input(isl_set_universe(
4812             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4813                             isl_set_universe(
4814             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4816 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
4818         isl_restriction_input(isl_set_empty(
4819             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4820                             isl_set_universe(
4821             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4823 =head2 Scheduling
4825 B<The functionality described in this section is fairly new
4826 and may be subject to change.>
4828 The following function can be used to compute a schedule
4829 for a union of domains.
4830 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
4831 to that of C<Pluto>.
4832 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
4833 be selected.
4834 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
4835 That is, all dependence distances over these dependences in the
4836 scheduled space are lexicographically positive.
4837 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
4838 C<proximity> dependences.
4839 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
4840 for groups of domains where the dependence distances have only
4841 non-negative values.
4842 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
4843 distances are only minimized during the extension to a
4844 full-dimensional schedule.
4846         #include <isl/schedule.h>
4847         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
4848                 __isl_take isl_union_set *domain,
4849                 __isl_take isl_union_map *validity,
4850                 __isl_take isl_union_map *proximity);
4851         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
4853 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
4854 from an C<isl_schedule> using the following function.
4856         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
4857                 __isl_keep isl_schedule *sched);
4859 A representation of the schedule can be printed using
4860          
4861         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
4862                 __isl_take isl_printer *p,
4863                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4865 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
4866 using the following function.
4868         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
4869                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4871 The individual bands can be visited in depth-first post-order
4872 using the following function.
4874         #include <isl/schedule.h>
4875         int isl_schedule_foreach_band(
4876                 __isl_keep isl_schedule *sched,
4877                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
4878                 void *user);
4880 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
4881 The bands inside the list can be copied and freed using the following
4882 functions.
4884         #include <isl/band.h>
4885         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
4886                 __isl_keep isl_band *band);
4887         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
4889 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
4890 These are referred to as the members of the band.
4891 The section of the schedule that corresponds to the band is
4892 referred to as the partial schedule of the band.
4893 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
4894 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
4895 dimensions form the suffix schedule.
4896 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
4897 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
4898 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
4899 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
4900 The properties of a band can be inspected using the following functions.
4902         #include <isl/band.h>
4903         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
4905         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
4906         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
4907                 __isl_keep isl_band *band);
4909         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
4910                 __isl_keep isl_band *band);
4911         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
4912                 __isl_keep isl_band *band);
4913         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
4914                 __isl_keep isl_band *band);
4916         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
4917         int isl_band_member_is_zero_distance(
4918                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
4920         int isl_band_list_foreach_band(
4921                 __isl_keep isl_band_list *list,
4922                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
4923                 void *user);
4925 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
4926 distance'' if it does not carry any proximity dependences
4927 within its band.
4928 That is, if the dependence distances of the proximity
4929 dependences are all zero in that direction (for fixed
4930 iterations of outer bands).
4931 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
4932 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
4933 in depth-first post-order.
4935 A band can be tiled using the following function.
4937         #include <isl/band.h>
4938         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
4939                 __isl_take isl_vec *sizes);
4941         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
4942                 int val);
4943         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
4945 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
4946 inside its schedule.
4947 A new child band is created to represent the point loops and it is
4948 inserted between the modified band and its children.
4949 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
4950 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
4952 A representation of the band can be printed using
4954         #include <isl/band.h>
4955         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
4956                 __isl_take isl_printer *p,
4957                 __isl_keep isl_band *band);
4959 =head3 Options
4961         #include <isl/schedule.h>
4962         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
4963                 isl_ctx *ctx, int val);
4964         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
4965                 isl_ctx *ctx);
4966         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
4967                 isl_ctx *ctx, int val);
4968         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
4969                 isl_ctx *ctx);
4970         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
4971         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
4972         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
4973                 isl_ctx *ctx, int val);
4974         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
4975                 isl_ctx *ctx);
4976         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
4977                 isl_ctx *ctx, int val);
4978         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
4979                 isl_ctx *ctx);
4980         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
4981                 isl_ctx *ctx, int val);
4982         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
4983                 isl_ctx *ctx);
4984         int isl_options_set_schedule_algorithm(
4985                 isl_ctx *ctx, int val);
4986         int isl_options_get_schedule_algorithm(
4987                 isl_ctx *ctx);
4988         int isl_options_set_schedule_separate_components(
4989                 isl_ctx *ctx, int val);
4990         int isl_options_get_schedule_separate_components(
4991                 isl_ctx *ctx);
4993 =over
4995 =item * schedule_max_coefficient
4997 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
4998 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
4999 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
5000 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
5001 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
5002 coefficients.
5004 =item * schedule_max_constant_term
5006 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
5007 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
5008 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
5009 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
5010 bounds on the constant coefficients.
5012 =item * schedule_fuse
5014 This option controls the level of fusion.
5015 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
5016 resulting schedule will be distributed as much as possible.
5017 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
5018 try to fuse loops in the resulting schedule.
5020 =item * schedule_maximize_band_depth
5022 If this option is set, we do not split bands at the point
5023 where we detect splitting is necessary. Instead, we
5024 backtrack and split bands as early as possible. This
5025 reduces the number of splits and maximizes the width of
5026 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
5027 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
5028 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
5029 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
5031 =item * schedule_outer_zero_distance
5033 If this option is set, then we try to construct schedules
5034 where the outermost scheduling dimension in each band
5035 results in a zero dependence distance over the proximity
5036 dependences.
5038 =item * schedule_split_scaled
5040 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
5041 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
5042 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
5043 divisor.
5044 The constant term is then placed in a separate band and the linear
5045 part is reduced.
5047 =item * schedule_algorithm
5049 Selects the scheduling algorithm to be used.
5050 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
5051 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
5053 =item * schedule_separate_components
5055 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
5056 then these components are scheduled separately.
5057 If this option is not set, then some iterations of the domains
5058 in these components may be scheduled together.
5059 If this option is set, then the components are given consecutive
5060 schedules.
5062 =back
5064 =head2 Parametric Vertex Enumeration
5066 The parametric vertex enumeration described in this section
5067 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
5068 library.
5070         #include <isl/vertices.h>
5071         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
5072                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
5074 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
5075 actual computation of the parametric vertices and the chamber
5076 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
5077 This information can be queried by either iterating over all
5078 the vertices or iterating over all the chambers or cells
5079 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
5081         int isl_vertices_foreach_vertex(
5082                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5083                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5084                 void *user);
5086         int isl_vertices_foreach_cell(
5087                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5088                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
5089                 void *user);
5090         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
5091                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5092                 void *user);
5094 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
5095 the following.
5097         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
5098                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5099         int isl_vertices_get_n_vertices(
5100                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5101         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
5103 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
5105         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5106         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5107         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
5108                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5109         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
5110                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5111         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
5113 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
5114 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
5115 of the vertex.
5116 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
5117 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
5118 and should not be mixed with integer sets.
5120 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
5122         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
5123         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
5124                 __isl_keep isl_cell *cell);
5125         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
5127 =head1 Applications
5129 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
5130 it also contains some basic applications that use some
5131 of the functionality of C<isl>.
5132 The input may be specified in either the L<isl format>
5133 or the L<PolyLib format>.
5135 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
5137 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
5138 an integer element of the polyhedron, if there is any.
5139 The first column in the output is the denominator and is always
5140 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
5141 then a vector of length zero is printed.
5143 =head2 C<isl_pip>
5145 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
5146 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
5147 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
5148 of constraints on a parametric polyhedron.
5149 The coefficients of the parameters appear in the last columns
5150 (but before the final constant column).
5151 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
5152 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
5153 is just a dump of the internal state.
5155 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
5157 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
5158 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
5159 If an affine objective function
5160 is given, then the constant should appear in the last column.
5162 =head2 C<isl_polytope_scan>
5164 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
5165 all integer points in the polytope.