deprecate isl_int
[isl.git] / doc / user.pod
blob9c1eaf5ac010294c32fb372dcc79c1c977ccf605
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>.
179 The new C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
180 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have slightly different meanings.
182 =back
184 =head3 Changes since isl-0.12
186 =over
188 =item * C<isl_int> has been replaced by C<isl_val>.
189 Some of the old functions are still available in C<isl/deprecated/*.h>
190 but they will be removed in the future.
192 =back
194 =head1 License
196 C<isl> is released under the MIT license.
198 =over
200 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
201 this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
202 the Software without restriction, including without limitation the rights to
203 use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
204 of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
205 so, subject to the following conditions:
207 The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
208 copies or substantial portions of the Software.
210 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
211 IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
212 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
213 AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
214 LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
215 OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
216 SOFTWARE.
218 =back
220 Note that C<isl> currently requires C<GMP>, which is released
221 under the GNU Lesser General Public License (LGPL).  This means
222 that code linked against C<isl> is also linked against LGPL code.
224 =head1 Installation
226 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
227 or from the git repository.  Both are available from
228 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
229 The installation process depends on how you obtained
230 the source.
232 =head2 Installation from the git repository
234 =over
236 =item 1 Clone or update the repository
238 The first time the source is obtained, you need to clone
239 the repository.
241         git clone git://repo.or.cz/isl.git
243 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
245         git pull
247 =item 2 Generate C<configure>
249         ./autogen.sh
251 =back
253 After performing the above steps, continue
254 with the L<Common installation instructions>.
256 =head2 Common installation instructions
258 =over
260 =item 1 Obtain C<GMP>
262 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
263 Your distribution may not provide these header files by default
264 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
265 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
266 source, available from L<http://gmplib.org/>.
268 =item 2 Configure
270 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
271 To run it, just type
273         ./configure
275 optionally followed by some configure options.
276 A complete list of options can be obtained by running
278         ./configure --help
280 Below we discuss some of the more common options.
282 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
283 C<piplib> functionality is currently used by default.
284 The C<--with-piplib> option can
285 be used to specify which C<piplib>
286 library to use, either an installed version (C<system>),
287 an externally built version (C<build>)
288 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
289 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
290 and C<piplib>.
292 =over
294 =item C<--prefix>
296 Installation prefix for C<isl>
298 =item C<--with-gmp-prefix>
300 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
302 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
304 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
306 =item C<--with-piplib>
308 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
310 =item C<--with-piplib-prefix>
312 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
314 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
316 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
318 =item C<--with-piplib-builddir>
320 Location where C<build> C<piplib> was built.
322 =back
324 =item 3 Compile
326         make
328 =item 4 Install (optional)
330         make install
332 =back
334 =head1 Integer Set Library
336 =head2 Initialization
338 All manipulations of integer sets and relations occur within
339 the context of an C<isl_ctx>.
340 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
341 All arguments of a function are required to have been allocated
342 within the same context.
343 There are currently no functions available for moving an object
344 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
345 there is currently no way of safely moving an object from one
346 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
348 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
349 freed using C<isl_ctx_free>.
350 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
351 before the C<isl_ctx> itself is freed.
353         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
354         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
356 =head2 Values
358 An C<isl_val> represents an integer value, a rational value
359 or one of three special values, infinity, negative infinity and NaN.
360 Some predefined values can be created using the following functions.
362         #include <isl/val.h>
363         __isl_give isl_val *isl_val_zero(isl_ctx *ctx);
364         __isl_give isl_val *isl_val_one(isl_ctx *ctx);
365         __isl_give isl_val *isl_val_nan(isl_ctx *ctx);
366         __isl_give isl_val *isl_val_infty(isl_ctx *ctx);
367         __isl_give isl_val *isl_val_neginfty(isl_ctx *ctx);
369 Specific integer values can be created using the following functions.
371         #include <isl/val.h>
372         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_si(isl_ctx *ctx,
373                 long i);
374         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_ui(isl_ctx *ctx,
375                 unsigned long u);
376         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_chunks(isl_ctx *ctx,
377                 size_t n, size_t size, const void *chunks);
379 The function C<isl_val_int_from_chunks> constructs an C<isl_val>
380 from the C<n> I<digits>, each consisting of C<size> bytes, stored at C<chunks>.
381 The least significant digit is assumed to be stored first.
383 Value objects can be copied and freed using the following functions.
385         #include <isl/val.h>
386         __isl_give isl_val *isl_val_copy(__isl_keep isl_val *v);
387         void *isl_val_free(__isl_take isl_val *v);
389 They can be inspected using the following functions.
391         #include <isl/val.h>
392         isl_ctx *isl_val_get_ctx(__isl_keep isl_val *val);
393         long isl_val_get_num_si(__isl_keep isl_val *v);
394         long isl_val_get_den_si(__isl_keep isl_val *v);
395         double isl_val_get_d(__isl_keep isl_val *v);
396         size_t isl_val_n_abs_num_chunks(__isl_keep isl_val *v,
397                 size_t size);
398         int isl_val_get_abs_num_chunks(__isl_keep isl_val *v,
399                 size_t size, void *chunks);
401 C<isl_val_n_abs_num_chunks> returns the number of I<digits>
402 of C<size> bytes needed to store the absolute value of the
403 numerator of C<v>.
404 C<isl_val_get_abs_num_chunks> stores these digits at C<chunks>,
405 which is assumed to have been preallocated by the caller.
406 The least significant digit is stored first.
407 Note that C<isl_val_get_num_si>, C<isl_val_get_den_si>,
408 C<isl_val_get_d>, C<isl_val_n_abs_num_chunks>
409 and C<isl_val_get_abs_num_chunks> can only be applied to rational values.
411 An C<isl_val> can be modified using the following function.
413         #include <isl/val.h>
414         __isl_give isl_val *isl_val_set_si(__isl_take isl_val *v,
415                 long i);
417 The following unary properties are defined on C<isl_val>s.
419         #include <isl/val.h>
420         int isl_val_sgn(__isl_keep isl_val *v);
421         int isl_val_is_zero(__isl_keep isl_val *v);
422         int isl_val_is_one(__isl_keep isl_val *v);
423         int isl_val_is_negone(__isl_keep isl_val *v);
424         int isl_val_is_nonneg(__isl_keep isl_val *v);
425         int isl_val_is_nonpos(__isl_keep isl_val *v);
426         int isl_val_is_pos(__isl_keep isl_val *v);
427         int isl_val_is_neg(__isl_keep isl_val *v);
428         int isl_val_is_int(__isl_keep isl_val *v);
429         int isl_val_is_rat(__isl_keep isl_val *v);
430         int isl_val_is_nan(__isl_keep isl_val *v);
431         int isl_val_is_infty(__isl_keep isl_val *v);
432         int isl_val_is_neginfty(__isl_keep isl_val *v);
434 Note that the sign of NaN is undefined.
436 The following binary properties are defined on pairs of C<isl_val>s.
438         #include <isl/val.h>
439         int isl_val_lt(__isl_keep isl_val *v1,
440                 __isl_keep isl_val *v2);
441         int isl_val_le(__isl_keep isl_val *v1,
442                 __isl_keep isl_val *v2);
443         int isl_val_gt(__isl_keep isl_val *v1,
444                 __isl_keep isl_val *v2);
445         int isl_val_ge(__isl_keep isl_val *v1,
446                 __isl_keep isl_val *v2);
447         int isl_val_eq(__isl_keep isl_val *v1,
448                 __isl_keep isl_val *v2);
449         int isl_val_ne(__isl_keep isl_val *v1,
450                 __isl_keep isl_val *v2);
452 For integer C<isl_val>s we additionally have the following binary property.
454         #include <isl/val.h>
455         int isl_val_is_divisible_by(__isl_keep isl_val *v1,
456                 __isl_keep isl_val *v2);
458 An C<isl_val> can also be compared to an integer using the following
459 function.  The result is undefined for NaN.
461         #include <isl/val.h>
462         int isl_val_cmp_si(__isl_keep isl_val *v, long i);
464 The following unary operations are available on C<isl_val>s.
466         #include <isl/val.h>
467         __isl_give isl_val *isl_val_abs(__isl_take isl_val *v);
468         __isl_give isl_val *isl_val_neg(__isl_take isl_val *v);
469         __isl_give isl_val *isl_val_floor(__isl_take isl_val *v);
470         __isl_give isl_val *isl_val_ceil(__isl_take isl_val *v);
471         __isl_give isl_val *isl_val_trunc(__isl_take isl_val *v);
473 The following binary operations are available on C<isl_val>s.
475         #include <isl/val.h>
476         __isl_give isl_val *isl_val_abs(__isl_take isl_val *v);
477         __isl_give isl_val *isl_val_neg(__isl_take isl_val *v);
478         __isl_give isl_val *isl_val_floor(__isl_take isl_val *v);
479         __isl_give isl_val *isl_val_ceil(__isl_take isl_val *v);
480         __isl_give isl_val *isl_val_trunc(__isl_take isl_val *v);
481         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
482         __isl_give isl_val *isl_val_min(__isl_take isl_val *v1,
483                 __isl_take isl_val *v2);
484         __isl_give isl_val *isl_val_max(__isl_take isl_val *v1,
485                 __isl_take isl_val *v2);
486         __isl_give isl_val *isl_val_add(__isl_take isl_val *v1,
487                 __isl_take isl_val *v2);
488         __isl_give isl_val *isl_val_add_ui(__isl_take isl_val *v1,
489                 unsigned long v2);
490         __isl_give isl_val *isl_val_sub(__isl_take isl_val *v1,
491                 __isl_take isl_val *v2);
492         __isl_give isl_val *isl_val_sub_ui(__isl_take isl_val *v1,
493                 unsigned long v2);
494         __isl_give isl_val *isl_val_mul(__isl_take isl_val *v1,
495                 __isl_take isl_val *v2);
496         __isl_give isl_val *isl_val_mul_ui(__isl_take isl_val *v1,
497                 unsigned long v2);
498         __isl_give isl_val *isl_val_div(__isl_take isl_val *v1,
499                 __isl_take isl_val *v2);
501 On integer values, we additionally have the following operations.
503         #include <isl/val.h>
504         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
505         __isl_give isl_val *isl_val_mod(__isl_take isl_val *v1,
506                 __isl_take isl_val *v2);
507         __isl_give isl_val *isl_val_gcd(__isl_take isl_val *v1,
508                 __isl_take isl_val *v2);
509         __isl_give isl_val *isl_val_gcdext(__isl_take isl_val *v1,
510                 __isl_take isl_val *v2, __isl_give isl_val **x,
511                 __isl_give isl_val **y);
513 The function C<isl_val_gcdext> returns the greatest common divisor g
514 of C<v1> and C<v2> as well as two integers C<*x> and C<*y> such
515 that C<*x> * C<v1> + C<*y> * C<v2> = g.
517 A value can be read from input using
519         #include <isl/val.h>
520         __isl_give isl_val *isl_val_read_from_str(isl_ctx *ctx,
521                 const char *str);
523 A value can be printed using
525         #include <isl/val.h>
526         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_val(
527                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_val *v);
529 =head3 GMP specific functions
531 These functions are only available if C<isl> has been compiled with C<GMP>
532 support.
534 Specific integer and rational values can be created from C<GMP> values using
535 the following functions.
537         #include <isl/val_gmp.h>
538         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_gmp(isl_ctx *ctx,
539                 mpz_t z);
540         __isl_give isl_val *isl_val_from_gmp(isl_ctx *ctx,
541                 const mpz_t n, const mpz_t d);
543 The numerator and denominator of a rational value can be extracted as
544 C<GMP> values using the following functions.
546         #include <isl/val_gmp.h>
547         int isl_val_get_num_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
548         int isl_val_get_den_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
550 =head2 Sets and Relations
552 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
553 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
554 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
555 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
556 can be described as a conjunction of affine constraints, while
557 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
558 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
559 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
560 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
561 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
562 where spaces are considered different if they have a different number
563 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
564 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
565 one set of variables, while relations have two sets of variables,
566 input variables and output variables.
568 =head2 Memory Management
570 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
571 several substeps and since the user is usually not interested in
572 the intermediate results, most functions that return a new object
573 will also release all the objects passed as arguments.
574 If the user still wants to use one or more of these arguments
575 after the function call, she should pass along a copy of the
576 object rather than the object itself.
577 The user is then responsible for making sure that the original
578 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
580 The arguments and return values of all documented functions are
581 annotated to make clear which arguments are released and which
582 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
583 are used
585 =over
587 =item C<__isl_give>
589 C<__isl_give> means that a new object is returned.
590 The user should make sure that the returned pointer is
591 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
592 In between, it can be used as a value for as many
593 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
594 There is one exception, and that is the case where the
595 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
596 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
598 =item C<__isl_take>
600 C<__isl_take> means that the object the argument points to
601 is taken over by the function and may no longer be used
602 by the user as an argument to any other function.
603 The pointer value must be one returned by a function
604 returning an C<__isl_give> pointer.
605 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
606 be treated as an error in the sense that the function will
607 not perform its usual operation.  However, it will still
608 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
609 are released.
611 =item C<__isl_keep>
613 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
614 temporarily.  After the function has finished, the user
615 can still use it as an argument to other functions.
616 A C<NULL> value will be treated in the same way as
617 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
619 =back
621 =head2 Error Handling
623 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
624 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
625 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
626 to react on error: to warn, to continue or to abort.
628 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
629 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
630 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
631 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
632 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
633 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
634 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
635 continue to use isl, but only to observe new errors.
637         #include <isl/ctx.h>
638         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
639         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
641 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
642 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
643 implement its own error reporting.
645 The last option is to directly abort the execution of the program from within
646 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
647 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
648 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
649 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
650 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
651 abort on error.
653 The on error behavior of isl can be specified by calling
654 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
655 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
656 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
657 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
658 It is also possible to query the current error mode.
660         #include <isl/options.h>
661         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
662         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
664 =head2 Identifiers
666 Identifiers are used to identify both individual dimensions
667 and tuples of dimensions.  They consist of an optional name and an optional
668 user pointer.  The name and the user pointer cannot both be C<NULL>, however.
669 Identifiers with the same name but different pointer values
670 are considered to be distinct.
671 Similarly, identifiers with different names but the same pointer value
672 are also considered to be distinct.
673 Equal identifiers are represented using the same object.
674 Pairs of identifiers can therefore be tested for equality using the
675 C<==> operator.
676 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
677 using the following functions.
679         #include <isl/id.h>
680         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
681                 __isl_keep const char *name, void *user);
682         __isl_give isl_id *isl_id_set_free_user(
683                 __isl_take isl_id *id,
684                 __isl_give void (*free_user)(void *user));
685         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
686         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
688         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
689         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
690         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
692         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
693                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
695 The callback set by C<isl_id_set_free_user> is called on the user
696 pointer when the last reference to the C<isl_id> is freed.
697 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
698 data structure, so the result can only be used while the
699 corresponding C<isl_id> is alive.
701 =head2 Spaces
703 Whenever a new set, relation or similiar object is created from scratch,
704 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
705 Each space involves zero or more parameters and zero, one or two
706 tuples of set or input/output dimensions.  The parameters and dimensions
707 are identified by an C<isl_dim_type> and a position.
708 The type C<isl_dim_param> refers to parameters,
709 the type C<isl_dim_set> refers to set dimensions (for spaces
710 with a single tuple of dimensions) and the types C<isl_dim_in>
711 and C<isl_dim_out> refer to input and output dimensions
712 (for spaces with two tuples of dimensions).
713 Local spaces (see L</"Local Spaces">) also contain dimensions
714 of type C<isl_dim_div>.
715 Note that parameters are only identified by their position within
716 a given object.  Across different objects, parameters are (usually)
717 identified by their names or identifiers.  Only unnamed parameters
718 are identified by their positions across objects.  The use of unnamed
719 parameters is discouraged.
721         #include <isl/space.h>
722         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
723                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
724         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
725                 unsigned nparam);
726         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
727                 unsigned nparam, unsigned dim);
728         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
729         void *isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
730         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
731                 enum isl_dim_type type);
733 The space used for creating a parameter domain
734 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
735 For other sets, the space
736 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
737 for a relation, the space
738 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
739 C<isl_space_dim> can be used
740 to find out the number of dimensions of each type in
741 a space, where type may be
742 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
743 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
744 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
746 To check whether a given space is that of a set or a map
747 or whether it is a parameter space, use these functions:
749         #include <isl/space.h>
750         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
751         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
752         int isl_space_is_map(__isl_keep isl_space *space);
754 Spaces can be compared using the following functions:
756         #include <isl/space.h>
757         int isl_space_is_equal(__isl_keep isl_space *space1,
758                 __isl_keep isl_space *space2);
759         int isl_space_is_domain(__isl_keep isl_space *space1,
760                 __isl_keep isl_space *space2);
761         int isl_space_is_range(__isl_keep isl_space *space1,
762                 __isl_keep isl_space *space2);
764 C<isl_space_is_domain> checks whether the first argument is equal
765 to the domain of the second argument.  This requires in particular that
766 the first argument is a set space and that the second argument
767 is a map space.
769 It is often useful to create objects that live in the
770 same space as some other object.  This can be accomplished
771 by creating the new objects
772 (see L<Creating New Sets and Relations> or
773 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
774 of the original object.
776         #include <isl/set.h>
777         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
778                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
779         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
781         #include <isl/union_set.h>
782         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
783                 __isl_keep isl_union_set *uset);
785         #include <isl/map.h>
786         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
787                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
788         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
790         #include <isl/union_map.h>
791         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
792                 __isl_keep isl_union_map *umap);
794         #include <isl/constraint.h>
795         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
796                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
798         #include <isl/polynomial.h>
799         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
800                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
801         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
802                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
803         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
804                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
805         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
806                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
807         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
808                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
809         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
810                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
811         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
812                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
813         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
814                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
815         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
816                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
818         #include <isl/val.h>
819         __isl_give isl_space *isl_multi_val_get_space(
820                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
822         #include <isl/aff.h>
823         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
824                 __isl_keep isl_aff *aff);
825         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
826                 __isl_keep isl_aff *aff);
827         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
828                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
829         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
830                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
831         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_domain_space(
832                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
833         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
834                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
835         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
836                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
837         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
838                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
839         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
840                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
841         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_domain_space(
842                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
843         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_space(
844                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
846         #include <isl/point.h>
847         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
848                 __isl_keep isl_point *pnt);
850 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
851 using the following functions.
853         #include <isl/space.h>
854         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
855                 __isl_take isl_space *space,
856                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
857                 __isl_take isl_id *id);
858         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
859                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
860         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
861                 __isl_keep isl_space *space,
862                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
863         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
864                 __isl_take isl_space *space,
865                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
866                  __isl_keep const char *name);
867         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
868                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
869         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
870                 __isl_keep isl_space *space,
871                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
873 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
874 data structure, so the result can only be used while the
875 corresponding C<isl_space> is alive.
876 Also note that every function that operates on two sets or relations
877 requires that both arguments have the same parameters.  This also
878 means that if one of the arguments has named parameters, then the
879 other needs to have named parameters too and the names need to match.
880 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
881 arguments may have different parameters (as long as they are named),
882 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
883 the arguments.
885 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
886 its position can be obtained from the following function.
888         #include <isl/space.h>
889         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
890                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
891         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
892                 enum isl_dim_type type, const char *name);
894 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
895 using the following functions.
897         #include <isl/space.h>
898         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
899                 __isl_take isl_space *space,
900                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
901         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
902                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
903         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
904                 enum isl_dim_type type);
905         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
906                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
907         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
908                 __isl_take isl_space *space,
909                 enum isl_dim_type type, const char *s);
910         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
911                 enum isl_dim_type type);
912         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
913                 enum isl_dim_type type);
915 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
916 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
917 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
918 data structure.
919 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
920 to have the same name.
922 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
923 the domain or range of a relation can be a nested relation.
924 The following functions can be used to construct and deconstruct
925 such nested spaces.
927         #include <isl/space.h>
928         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
929         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
930         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
932 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
933 be the space of a set, while that of
934 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
935 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
936 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
938 Spaces can be created from other spaces
939 using the following functions.
941         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
942         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
943         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
944         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
945         __isl_give isl_space *isl_space_params(
946                 __isl_take isl_space *space);
947         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
948                 __isl_take isl_space *space);
949         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
950         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
951                 __isl_take isl_space *right);
952         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
953                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
954         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
955                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
956         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
957                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
958         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
959                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
960         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
961                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
962                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
963                 unsigned n);
964         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
965                 __isl_take isl_space *space);
966         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
967                 __isl_take isl_space *domain,
968                 __isl_take isl_space *range);
969         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
970         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
971                 __isl_take isl_space *space);
972         __isl_give isl_space *isl_space_uncurry(
973                 __isl_take isl_space *space);
975 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
976 the name and the internal structure are lost.
978 =head2 Local Spaces
980 A local space is essentially a space with
981 zero or more existentially quantified variables.
982 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
983 using the following functions.
985         #include <isl/constraint.h>
986         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
987                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
989         #include <isl/set.h>
990         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
991                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
993         #include <isl/map.h>
994         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
995                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
997 A new local space can be created from a space using
999         #include <isl/local_space.h>
1000         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
1001                 __isl_take isl_space *space);
1003 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
1005         #include <isl/local_space.h>
1006         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
1007                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1008         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
1009         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
1010                 enum isl_dim_type type);
1011         int isl_local_space_has_dim_id(
1012                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1013                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1014         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
1015                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1016                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1017         int isl_local_space_has_dim_name(
1018                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1019                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
1020         const char *isl_local_space_get_dim_name(
1021                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1022                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1023         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
1024                 __isl_take isl_local_space *ls,
1025                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
1026         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
1027                 __isl_take isl_local_space *ls,
1028                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1029                 __isl_take isl_id *id);
1030         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
1031                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1032         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
1033                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
1034         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
1035                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1036         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
1038 Note that C<isl_local_space_get_div> can only be used on local spaces
1039 of sets.
1041 Two local spaces can be compared using
1043         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
1044                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
1046 Local spaces can be created from other local spaces
1047 using the following functions.
1049         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
1050                 __isl_take isl_local_space *ls);
1051         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
1052                 __isl_take isl_local_space *ls);
1053         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
1054                 __isl_take isl_local_space *ls);
1055         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
1056                 __isl_take isl_local_space *ls1,
1057                 __isl_take isl_local_space *ls2);
1058         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
1059                 __isl_take isl_local_space *ls,
1060                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1061         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
1062                 __isl_take isl_local_space *ls,
1063                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1064         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
1065                 __isl_take isl_local_space *ls,
1066                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1068 =head2 Input and Output
1070 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
1071 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
1072 in some cases.
1074 =head3 C<isl> format
1076 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
1077 syntax for describing the parameters and allows for the definition
1078 of an existentially quantified variable as the integer division
1079 of an affine expression.
1080 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
1081 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
1083         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
1084                                 i - 10 a <= 6) }
1086 A set or relation can have several disjuncts, separated
1087 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
1088 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
1089 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
1090 C<and>.
1092 =head3 C<PolyLib> format
1094 If the represented set is a union, then the first line
1095 contains a single number representing the number of disjuncts.
1096 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
1098 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
1099 The first line contains two numbers representing
1100 the number of rows and columns,
1101 where the number of rows is equal to the number of constraints
1102 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
1103 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
1104 In each row, the first column indicates whether the constraint
1105 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
1106 corresponds to the constant term.
1108 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
1109 appear in the last columns before the constant column.
1110 The coefficients of any existentially quantified variables appear
1111 between those of the set variables and those of the parameters.
1113 =head3 Extended C<PolyLib> format
1115 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
1116 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
1117 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
1118 also contains four additional numbers:
1119 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
1120 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
1121 quantified variables) and the number of parameters.
1122 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
1123 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
1124 dimensions is zero.
1126 =head3 Input
1128         #include <isl/set.h>
1129         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
1130                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1131         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
1132                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1133         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
1134                 FILE *input);
1135         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1136                 const char *str);
1138         #include <isl/map.h>
1139         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
1140                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1141         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
1142                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1143         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
1144                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1145         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1146                 const char *str);
1148         #include <isl/union_set.h>
1149         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
1150                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1151         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
1152                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1154         #include <isl/union_map.h>
1155         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
1156                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1157         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
1158                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1160 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
1161 or the C<isl> format.
1163 =head3 Output
1165 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1166 be created.
1168         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1169                 FILE *file);
1170         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1171         void *isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
1172         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1173                 __isl_keep isl_printer *printer);
1175 The printer can be inspected using the following functions.
1177         FILE *isl_printer_get_file(
1178                 __isl_keep isl_printer *printer);
1179         int isl_printer_get_output_format(
1180                 __isl_keep isl_printer *p);
1182 The behavior of the printer can be modified in various ways
1184         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1185                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1186         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1187                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1188         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1189                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1190         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1191                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1192         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1193                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1195 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1196 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1197 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1198 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
1199 C<isl_printer_set_indent>) spaces
1200 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1201 In the C<PolyLib> format output,
1202 the coefficients of the existentially quantified variables
1203 appear between those of the set variables and those
1204 of the parameters.
1205 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1206 by the specified amount (which may be negative).
1208 To actually print something, use
1210         #include <isl/printer.h>
1211         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1212                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1214         #include <isl/set.h>
1215         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1216                 __isl_take isl_printer *printer,
1217                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1218         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1219                 __isl_take isl_printer *printer,
1220                 __isl_keep isl_set *set);
1222         #include <isl/map.h>
1223         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1224                 __isl_take isl_printer *printer,
1225                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1226         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1227                 __isl_take isl_printer *printer,
1228                 __isl_keep isl_map *map);
1230         #include <isl/union_set.h>
1231         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1232                 __isl_take isl_printer *p,
1233                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1235         #include <isl/union_map.h>
1236         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1237                 __isl_take isl_printer *p,
1238                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1240 When called on a file printer, the following function flushes
1241 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1243         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1244                 __isl_take isl_printer *p);
1246 =head2 Creating New Sets and Relations
1248 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1250 =over
1252 =item * Empty sets and relations
1254         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1255                 __isl_take isl_space *space);
1256         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1257                 __isl_take isl_space *space);
1258         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1259                 __isl_take isl_space *space);
1260         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1261                 __isl_take isl_space *space);
1262         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1263                 __isl_take isl_space *space);
1264         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1265                 __isl_take isl_space *space);
1267 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1268 is only used to specify the parameters.
1270 =item * Universe sets and relations
1272         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1273                 __isl_take isl_space *space);
1274         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1275                 __isl_take isl_space *space);
1276         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1277                 __isl_take isl_space *space);
1278         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1279                 __isl_take isl_space *space);
1280         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1281                 __isl_take isl_union_set *uset);
1282         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1283                 __isl_take isl_union_map *umap);
1285 The sets and relations constructed by the functions above
1286 contain all integer values, while those constructed by the
1287 functions below only contain non-negative values.
1289         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1290                 __isl_take isl_space *space);
1291         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1292                 __isl_take isl_space *space);
1293         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1294                 __isl_take isl_space *space);
1295         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1296                 __isl_take isl_space *space);
1298 =item * Identity relations
1300         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1301                 __isl_take isl_space *space);
1302         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1303                 __isl_take isl_space *space);
1305 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1306 to be the same.
1308 =item * Lexicographic order
1310         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1311                 __isl_take isl_space *set_space);
1312         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1313                 __isl_take isl_space *set_space);
1314         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1315                 __isl_take isl_space *set_space);
1316         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1317                 __isl_take isl_space *set_space);
1318         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1319                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1320         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1321                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1322         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1323                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1324         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1325                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1327 The first four functions take a space for a B<set>
1328 and return relations that express that the elements in the domain
1329 are lexicographically less
1330 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1331 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1332 than the elements in the range.
1333 The last four functions take a space for a map
1334 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1335 in the domain are lexicographically less
1336 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1337 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1338 than the first C<n> dimensions in the range.
1340 =back
1342 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1343 using the following functions.
1345         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1346                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1347         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1348                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1350 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1351 using the following functions.
1353         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_basic_set(
1354                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1355         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_basic_map(
1356                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1357         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1358                 __isl_take isl_set *set);
1359         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1360                 __isl_take isl_map *map);
1362 The inverse conversions below can only be used if the input
1363 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1364 space.
1366         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1367                 __isl_take isl_union_set *uset);
1368         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1369                 __isl_take isl_union_map *umap);
1371 A zero-dimensional (basic) set can be constructed on a given parameter domain
1372 using the following function.
1374         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_params(
1375                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1376         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1377                 __isl_take isl_set *set);
1379 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1380 functions.
1382         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1383                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1384         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1385         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1386                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1387         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1388                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1389         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1390         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1391                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1392         void *isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1393         void *isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1394         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1395         void *isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1396         void *isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1397         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1399 Other sets and relations can be constructed by starting
1400 from a universe set or relation, adding equality and/or
1401 inequality constraints and then projecting out the
1402 existentially quantified variables, if any.
1403 Constraints can be constructed, manipulated and
1404 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1405 using the following functions.
1407         #include <isl/constraint.h>
1408         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1409                 __isl_take isl_local_space *ls);
1410         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1411                 __isl_take isl_local_space *ls);
1412         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1413                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1414         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_val(
1415                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1416                 __isl_take isl_val *v);
1417         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1418                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1419                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1420         __isl_give isl_constraint *
1421         isl_constraint_set_coefficient_val(
1422                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1423                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_val *v);
1424         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1425                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1426                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1427         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1428                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1429                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1430         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1431                 __isl_take isl_map *map,
1432                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1433         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1434                 __isl_take isl_set *set,
1435                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1436         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1437                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1438                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1440 For example, to create a set containing the even integers
1441 between 10 and 42, you would use the following code.
1443         isl_space *space;
1444         isl_local_space *ls;
1445         isl_constraint *c;
1446         isl_basic_set *bset;
1448         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1449         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1450         ls = isl_local_space_from_space(space);
1452         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1453         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1454         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1455         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1457         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1458         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1459         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1460         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1462         c = isl_inequality_alloc(ls);
1463         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1464         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1465         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1467         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1469 Or, alternatively,
1471         isl_basic_set *bset;
1472         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1473                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1475 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1476 describing the equalities and the inequalities.
1478         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1479                 __isl_take isl_space *space,
1480                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1481                 enum isl_dim_type c1,
1482                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1483                 enum isl_dim_type c4);
1484         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1485                 __isl_take isl_space *space,
1486                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1487                 enum isl_dim_type c1,
1488                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1489                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1491 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1492 different kinds of variables appear in the input matrices
1493 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1494 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1495 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1496 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1498 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1499 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1500 or a list of affine expressions
1501 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1502 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1504         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1505                 __isl_take isl_aff *aff);
1506         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1507                 __isl_take isl_aff *aff);
1508         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1509                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1510         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1511                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1512         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1513                 __isl_take isl_space *domain_space,
1514                 __isl_take isl_aff_list *list);
1515         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1516                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1517         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1518                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1519         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1520                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1521         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1522                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1523         __isl_give isl_union_map *
1524         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1525                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1527 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1528 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1529 of zero affine expressions.
1531 =head2 Inspecting Sets and Relations
1533 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1534 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1535 explained in the following sections.
1536 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1537 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1538 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1539 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1541         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1542                 __isl_take isl_set *set);
1543         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1544                 __isl_take isl_map *map);
1545         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1546                 __isl_take isl_union_set *uset);
1547         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1548                 __isl_take isl_union_map *umap);
1550 This explicit representation defines the existentially quantified
1551 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1552 including earlier existentially quantified variables.
1553 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1554 has a unique value when the values of the other variables are known.
1555 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1556 with the same explicit representations, should appear in the
1557 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1558 either of the following functions.
1560         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1561                 __isl_take isl_set *set);
1562         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1563                 __isl_take isl_map *map);
1565 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1566 using the following functions, which compute an overapproximation.
1568         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1569                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1570         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1571                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1572         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1573                 __isl_take isl_set *set);
1574         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1575                 __isl_take isl_map *map);
1577 It is also possible to only remove those divs that are defined
1578 in terms of a given range of dimensions or only those for which
1579 no explicit representation is known.
1581         __isl_give isl_basic_set *
1582         isl_basic_set_remove_divs_involving_dims(
1583                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1584                 enum isl_dim_type type,
1585                 unsigned first, unsigned n);
1586         __isl_give isl_basic_map *
1587         isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1588                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1589                 enum isl_dim_type type,
1590                 unsigned first, unsigned n);
1591         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(
1592                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1593                 unsigned first, unsigned n);
1594         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(
1595                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1596                 unsigned first, unsigned n);
1598         __isl_give isl_basic_set *
1599         isl_basic_set_remove_unknown_divs(
1600                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1601         __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(
1602                 __isl_take isl_set *set);
1603         __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(
1604                 __isl_take isl_map *map);
1606 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1608         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1609                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1610                 void *user);
1611         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1612                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1613                 void *user);
1615 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1616 from
1618         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1619         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1621 To extract the set or map in a given space from a union, use
1623         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1624                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1625                 __isl_take isl_space *space);
1626         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1627                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1628                 __isl_take isl_space *space);
1630 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1632         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1633                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1634                 void *user);
1635         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1636                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1637                 void *user);
1639 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1640 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1641 occurs, the above functions will return -1.
1643 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1644 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1645 If this is required, then the user should call one of
1646 the following functions first.
1648         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1649                 __isl_take isl_set *set);
1650         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1651                 __isl_take isl_map *map);
1653 The number of basic sets in a set can be obtained
1654 from
1656         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1658 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1660         #include <isl/constraint.h>
1662         int isl_basic_set_n_constraint(
1663                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1664         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1665                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1666                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1667                 void *user);
1668         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1669                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1670                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1671                 void *user);
1672         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1674 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1675 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1676 occurs, the above functions will return -1.
1677 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1678 Use the following function to find out whether a constraint
1679 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1681         int isl_constraint_is_equality(
1682                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1684 The coefficients of the constraints can be inspected using
1685 the following functions.
1687         int isl_constraint_is_lower_bound(
1688                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1689                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1690         int isl_constraint_is_upper_bound(
1691                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1692                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1693         __isl_give isl_val *isl_constraint_get_constant_val(
1694                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1695         __isl_give isl_val *isl_constraint_get_coefficient_val(
1696                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1697                 enum isl_dim_type type, int pos);
1698         int isl_constraint_involves_dims(
1699                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1700                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1702 The explicit representations of the existentially quantified
1703 variables can be inspected using the following function.
1704 Note that the user is only allowed to use this function
1705 if the inspected set or map is the result of a call
1706 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1707 The existentially quantified variable is equal to the floor
1708 of the returned affine expression.  The affine expression
1709 itself can be inspected using the functions in
1710 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1712         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1713                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1715 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1716 form, use the following functions.
1718         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1719                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1720                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1721                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1722         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1723                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1724                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1725                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1726         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1727                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1728                 enum isl_dim_type c1,
1729                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1730                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1731         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1732                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1733                 enum isl_dim_type c1,
1734                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1735                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1737 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1738 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1739 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1740 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1742 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1743 be obtained using the following functions.
1745         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1746                 enum isl_dim_type type);
1747         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1748                 enum isl_dim_type type);
1749         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1750                 enum isl_dim_type type);
1751         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1752                 enum isl_dim_type type);
1754 To check whether the description of a set or relation depends
1755 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1756 constraints.  Instead the following functions can be used.
1758         int isl_basic_set_involves_dims(
1759                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1760                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1761         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1762                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1763         int isl_basic_map_involves_dims(
1764                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1765                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1766         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1767                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1769 Similarly, the following functions can be used to check whether
1770 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1772         int isl_set_dim_has_any_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1773                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1774         int isl_set_dim_has_any_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1775                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1777 Note that these functions return true even if there is a bound on
1778 the dimension on only some of the basic sets of C<set>.
1779 To check if they have a bound for all of the basic sets in C<set>,
1780 use the following functions instead.
1782         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1783                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1784         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1785                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1787 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1788 or relation can be read off or set using the following functions.
1790         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1791                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1792         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1793                 __isl_take isl_set *set);
1794         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1795         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1796                 __isl_keep isl_set *set);
1797         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1798                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1799                 __isl_take isl_id *id);
1800         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1801                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1802         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1803                 enum isl_dim_type type);
1804         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1805                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1807         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1808                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1809         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1810                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1811         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1812         const char *isl_set_get_tuple_name(
1813                 __isl_keep isl_set *set);
1814         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1815                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1816                 enum isl_dim_type type);
1817         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1818                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1819                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1820         int isl_map_has_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
1821                 enum isl_dim_type type);
1822         const char *isl_map_get_tuple_name(
1823                 __isl_keep isl_map *map,
1824                 enum isl_dim_type type);
1826 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1827 an internal data structure.
1828 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1829 read off using the following functions.
1831         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1832                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1833                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1834         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1835                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1836                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1837         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1838                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1839         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1840                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1841                 unsigned pos);
1842         int isl_basic_map_has_dim_id(
1843                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1844                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1845         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1846                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1847                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1848         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1849                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1850         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1851                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1852                 unsigned pos);
1854         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1855                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1856         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1857                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1858         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1859                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1860         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1861                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1863         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1864                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1865                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1866         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1867                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1868                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1869         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1870                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1871         const char *isl_set_get_dim_name(
1872                 __isl_keep isl_set *set,
1873                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1874         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1875                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1876                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1877         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
1878                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1879         const char *isl_map_get_dim_name(
1880                 __isl_keep isl_map *map,
1881                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1883 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1884 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1885 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1886 operations and may not be preserved across those operations.
1888 =head2 Properties
1890 =head3 Unary Properties
1892 =over
1894 =item * Emptiness
1896 The following functions test whether the given set or relation
1897 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1898 any computations, but simply check if the given set or relation
1899 is already known to be empty.
1901         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1902         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1903         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1904         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1905         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1906         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1907         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1908         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1909         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1910         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1912 =item * Universality
1914         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1915         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1916         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1918 =item * Single-valuedness
1920         int isl_basic_map_is_single_valued(
1921                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1922         int isl_map_plain_is_single_valued(
1923                 __isl_keep isl_map *map);
1924         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1925         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1927 =item * Injectivity
1929         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1930         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1931         int isl_union_map_plain_is_injective(
1932                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1933         int isl_union_map_is_injective(
1934                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1936 =item * Bijectivity
1938         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1939         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1941 =item * Position
1943         __isl_give isl_val *
1944         isl_basic_map_plain_get_val_if_fixed(
1945                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1946                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1947         __isl_give isl_val *isl_set_plain_get_val_if_fixed(
1948                 __isl_keep isl_set *set,
1949                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1950         __isl_give isl_val *isl_map_plain_get_val_if_fixed(
1951                 __isl_keep isl_map *map,
1952                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1954 If the set or relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1955 has a fixed value, then return that value.
1956 Otherwise return NaN.
1958 =item * Stride
1960         int isl_set_dim_residue_class_val(
1961                 __isl_keep isl_set *set,
1962                 int pos, __isl_give isl_val **modulo,
1963                 __isl_give isl_val **residue);
1965 Check if the values of the given set dimension are equal to a fixed
1966 value modulo some integer value.  If so, assign the modulo to C<*modulo>
1967 and the fixed value to C<*residue>.  If the given dimension attains only
1968 a single value, then assign C<0> to C<*modulo> and the fixed value to
1969 C<*residue>.
1970 If the dimension does not attain only a single value and if no modulo
1971 can be found then assign C<1> to C<*modulo> and C<1> to C<*residue>.
1973 =item * Space
1975 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
1977         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
1978         int isl_union_set_is_params(
1979                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1981 =item * Wrapping
1983 The following functions check whether the domain of the given
1984 (basic) set is a wrapped relation.
1986         int isl_basic_set_is_wrapping(
1987                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1988         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1990 =item * Internal Product
1992         int isl_basic_map_can_zip(
1993                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1994         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1996 Check whether the product of domain and range of the given relation
1997 can be computed,
1998 i.e., whether both domain and range are nested relations.
2000 =item * Currying
2002         int isl_basic_map_can_curry(
2003                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2004         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
2006 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
2008         int isl_basic_map_can_uncurry(
2009                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2010         int isl_map_can_uncurry(__isl_keep isl_map *map);
2012 Check whether the range of the (basic) relation is a wrapped relation.
2014 =back
2016 =head3 Binary Properties
2018 =over
2020 =item * Equality
2022         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2023                 __isl_keep isl_set *set2);
2024         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2025                 __isl_keep isl_set *set2);
2026         int isl_union_set_is_equal(
2027                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2028                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2029         int isl_basic_map_is_equal(
2030                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2031                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2032         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2033                 __isl_keep isl_map *map2);
2034         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2035                 __isl_keep isl_map *map2);
2036         int isl_union_map_is_equal(
2037                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2038                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2040 =item * Disjointness
2042         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2043                 __isl_keep isl_set *set2);
2044         int isl_set_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2045                 __isl_keep isl_set *set2);
2046         int isl_map_is_disjoint(__isl_keep isl_map *map1,
2047                 __isl_keep isl_map *map2);
2049 =item * Subset
2051         int isl_basic_set_is_subset(
2052                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
2053                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
2054         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
2055                 __isl_keep isl_set *set2);
2056         int isl_set_is_strict_subset(
2057                 __isl_keep isl_set *set1,
2058                 __isl_keep isl_set *set2);
2059         int isl_union_set_is_subset(
2060                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2061                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2062         int isl_union_set_is_strict_subset(
2063                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2064                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2065         int isl_basic_map_is_subset(
2066                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2067                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2068         int isl_basic_map_is_strict_subset(
2069                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2070                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2071         int isl_map_is_subset(
2072                 __isl_keep isl_map *map1,
2073                 __isl_keep isl_map *map2);
2074         int isl_map_is_strict_subset(
2075                 __isl_keep isl_map *map1,
2076                 __isl_keep isl_map *map2);
2077         int isl_union_map_is_subset(
2078                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2079                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2080         int isl_union_map_is_strict_subset(
2081                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2082                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2084 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
2085 second argument.
2087 =item * Order
2089         int isl_set_plain_cmp(__isl_keep isl_set *set1,
2090                 __isl_keep isl_set *set2);
2092 This function is useful for sorting C<isl_set>s.
2093 The order depends on the internal representation of the inputs.
2094 The order is fixed over different calls to the function (assuming
2095 the internal representation of the inputs has not changed), but may
2096 change over different versions of C<isl>.
2098 =back
2100 =head2 Unary Operations
2102 =over
2104 =item * Complement
2106         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
2107                 __isl_take isl_set *set);
2108         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
2109                 __isl_take isl_map *map);
2111 =item * Inverse map
2113         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
2114                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2115         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
2116                 __isl_take isl_map *map);
2117         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
2118                 __isl_take isl_union_map *umap);
2120 =item * Projection
2122         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
2123                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2124                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2125         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2126                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2127                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2128         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2129                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2130         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2131                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2132         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
2133                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2134         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
2135                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2136         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
2137                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2138         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
2139         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
2140         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
2141                 __isl_take isl_map *bmap);
2142         __isl_give isl_set *isl_map_range(
2143                 __isl_take isl_map *map);
2144         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
2145                 __isl_take isl_union_set *uset);
2146         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
2147                 __isl_take isl_union_map *umap);
2148         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
2149                 __isl_take isl_union_map *umap);
2150         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
2151                 __isl_take isl_union_map *umap);
2153         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
2154                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2155         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
2156                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2157         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
2158         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
2159         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
2160                 __isl_take isl_union_map *umap);
2161         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
2162                 __isl_take isl_union_map *umap);
2164 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2165 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
2167 =item * Elimination
2169         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_eliminate(
2170                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2171                 enum isl_dim_type type,
2172                 unsigned first, unsigned n);
2173         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
2174                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
2175                 unsigned first, unsigned n);
2176         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
2177                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2178                 enum isl_dim_type type,
2179                 unsigned first, unsigned n);
2180         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
2181                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
2182                 unsigned first, unsigned n);
2184 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
2185 without removing the dimensions.
2187 =item * Slicing
2189         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
2190                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2191                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2192         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_val(
2193                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2194                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2195                 __isl_take isl_val *v);
2196         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
2197                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2198         __isl_give isl_set *isl_set_fix_val(
2199                 __isl_take isl_set *set,
2200                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2201                 __isl_take isl_val *v);
2202         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
2203                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2204                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2205         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_val(
2206                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2207                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2208                 __isl_take isl_val *v);
2209         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
2210                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2211         __isl_give isl_map *isl_map_fix_val(
2212                 __isl_take isl_map *map,
2213                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2214                 __isl_take isl_val *v);
2216 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2217 dimension has the fixed given value.
2219         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
2220                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2221                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2222         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_upper_bound_si(
2223                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2224                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2225         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
2226                 __isl_take isl_set *set,
2227                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2228         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_val(
2229                 __isl_take isl_set *set,
2230                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2231                 __isl_take isl_val *value);
2232         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
2233                 __isl_take isl_map *map,
2234                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2235         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
2236                 __isl_take isl_set *set,
2237                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2238         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_val(
2239                 __isl_take isl_set *set,
2240                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2241                 __isl_take isl_val *value);
2242         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
2243                 __isl_take isl_map *map,
2244                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2246 Intersect the set or relation with the half-space where the given
2247 dimension has a value bounded by the fixed given integer value.
2249         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
2250                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2251                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2252         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
2253                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2254                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2255                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2256         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
2257                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2258                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2260 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2261 dimensions are equal to each other.
2263         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
2264                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2265                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2267 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2268 dimensions have opposite values.
2270         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_ge(
2271                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2272                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2273                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2274         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2275                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2276                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2277         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_gt(
2278                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2279                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2280                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2281         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2282                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2283                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2285 Intersect the relation with the half-space where the given
2286 dimensions satisfy the given ordering.
2288 =item * Identity
2290         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2291                 __isl_take isl_set *set);
2292         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2293                 __isl_take isl_union_set *uset);
2295 Construct an identity relation on the given (union) set.
2297 =item * Deltas
2299         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2300                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2301         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2302         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2303                 __isl_take isl_union_map *umap);
2305 These functions return a (basic) set containing the differences
2306 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2308         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2309                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2310         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2311                 __isl_take isl_map *map);
2312         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2313                 __isl_take isl_union_map *umap);
2315 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2316 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2318 =item * Coalescing
2320 Simplify the representation of a set or relation by trying
2321 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2322 basic set or relation.
2324         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2325         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2326         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2327                 __isl_take isl_union_set *uset);
2328         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2329                 __isl_take isl_union_map *umap);
2331 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2332 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2333 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2334 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2335 the following option.
2337         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2338                 isl_ctx *ctx, int val);
2339         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2340                 isl_ctx *ctx);
2342 =item * Detecting equalities
2344         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2345                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2346         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2347                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2348         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2349                 __isl_take isl_set *set);
2350         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2351                 __isl_take isl_map *map);
2352         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2353                 __isl_take isl_union_set *uset);
2354         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2355                 __isl_take isl_union_map *umap);
2357 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2358 equalities.
2360 =item * Removing redundant constraints
2362         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2363                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2364         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2365                 __isl_take isl_set *set);
2366         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2367                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2368         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2369                 __isl_take isl_map *map);
2371 =item * Convex hull
2373         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2374                 __isl_take isl_set *set);
2375         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2376                 __isl_take isl_map *map);
2378 If the input set or relation has any existentially quantified
2379 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2381 =item * Simple hull
2383         __isl_give isl_basic_set *
2384         isl_set_unshifted_simple_hull(
2385                 __isl_take isl_set *set);
2386         __isl_give isl_basic_map *
2387         isl_map_unshifted_simple_hull(
2388                 __isl_take isl_map *map);
2389         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2390                 __isl_take isl_set *set);
2391         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2392                 __isl_take isl_map *map);
2393         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2394                 __isl_take isl_union_map *umap);
2396 These functions compute a single basic set or relation
2397 that contains the whole input set or relation.
2398 In particular, the output is described by translates
2399 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2400 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull>, only the original
2401 constraints are used, without any translation.
2403 =begin latex
2405 (See \autoref{s:simple hull}.)
2407 =end latex
2409 =item * Affine hull
2411         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2412                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2413         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2414                 __isl_take isl_set *set);
2415         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2416                 __isl_take isl_union_set *uset);
2417         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2418                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2419         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2420                 __isl_take isl_map *map);
2421         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2422                 __isl_take isl_union_map *umap);
2424 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2425 per space.
2427 =item * Polyhedral hull
2429         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2430                 __isl_take isl_set *set);
2431         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2432                 __isl_take isl_map *map);
2433         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2434                 __isl_take isl_union_set *uset);
2435         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2436                 __isl_take isl_union_map *umap);
2438 These functions compute a single basic set or relation
2439 not involving any existentially quantified variables
2440 that contains the whole input set or relation.
2441 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2442 per space.
2444 =item * Other approximations
2446         __isl_give isl_basic_set *
2447         isl_basic_set_drop_constraints_involving_dims(
2448                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2449                 enum isl_dim_type type,
2450                 unsigned first, unsigned n);
2451         __isl_give isl_basic_map *
2452         isl_basic_map_drop_constraints_involving_dims(
2453                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2454                 enum isl_dim_type type,
2455                 unsigned first, unsigned n);
2456         __isl_give isl_basic_set *
2457         isl_basic_set_drop_constraints_not_involving_dims(
2458                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2459                 enum isl_dim_type type,
2460                 unsigned first, unsigned n);
2461         __isl_give isl_set *
2462         isl_set_drop_constraints_involving_dims(
2463                 __isl_take isl_set *set,
2464                 enum isl_dim_type type,
2465                 unsigned first, unsigned n);
2466         __isl_give isl_map *
2467         isl_map_drop_constraints_involving_dims(
2468                 __isl_take isl_map *map,
2469                 enum isl_dim_type type,
2470                 unsigned first, unsigned n);
2472 These functions drop any constraints (not) involving the specified dimensions.
2473 Note that the result depends on the representation of the input.
2475 =item * Feasibility
2477         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2478                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2479         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2480                 __isl_take isl_set *set);
2481         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2482                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2483         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2484                 __isl_take isl_map *map);
2486 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2487 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2489 =item * Optimization
2491         #include <isl/ilp.h>
2492         __isl_give isl_val *isl_basic_set_max_val(
2493                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2494                 __isl_keep isl_aff *obj);
2495         __isl_give isl_val *isl_set_min_val(
2496                 __isl_keep isl_set *set,
2497                 __isl_keep isl_aff *obj);
2498         __isl_give isl_val *isl_set_max_val(
2499                 __isl_keep isl_set *set,
2500                 __isl_keep isl_aff *obj);
2502 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2503 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2504 The result is C<NULL> in case of an error, the optimal value in case
2505 there is one, negative infinity or infinity if the problem is unbounded and
2506 NaN if the problem is empty.
2508 =item * Parametric optimization
2510         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2511                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2512         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2513                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2514         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2515                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2517 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2518 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2519 of the other set or output dimensions.
2520 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2522 =item * Dual
2524 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2525 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2526 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2527 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2528 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2529 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2530 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2531 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2532 in future.  In particular, future implementations may use different
2533 dualization algorithms or skip the elimination step.
2535         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2536                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2537         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2538                 __isl_take isl_set *set);
2539         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2540                 __isl_take isl_union_set *bset);
2541         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2542                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2543         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2544                 __isl_take isl_set *set);
2545         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2546                 __isl_take isl_union_set *bset);
2548 =item * Power
2550         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power_val(
2551                 __isl_take isl_map *map,
2552                 __isl_take isl_val *exp);
2553         __isl_give isl_union_map *
2554         isl_union_map_fixed_power_val(
2555                 __isl_take isl_union_map *umap,
2556                 __isl_take isl_val *exp);
2558 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2559 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2560 of C<map> is computed.
2562         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2563                 int *exact);
2564         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2565                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2567 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2568 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2569 I<k>th power of C<map>.
2570 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2571 then C<*exact> is set to C<1>.
2573 =item * Transitive closure
2575         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2576                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2577         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2578                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2580 Compute the transitive closure of C<map>.
2581 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2582 then C<*exact> is set to C<1>.
2584 =item * Reaching path lengths
2586         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2587                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2589 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2590 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2591 end up in the given element.
2592 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2593 then C<*exact> is set to C<1>.
2594 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2595 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2596 In particular, if the input relation is a dependence relation
2597 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2598 to the free schedule.
2599 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2600 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2601 the overapproximation), then you will get an error message.
2603 =item * Wrapping
2605         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2606                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2607         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2608                 __isl_take isl_map *map);
2609         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2610                 __isl_take isl_union_map *umap);
2611         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2612                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2613         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2614                 __isl_take isl_set *set);
2615         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2616                 __isl_take isl_union_set *uset);
2618 =item * Flattening
2620 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2621 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2622 then the name of the space is also removed.
2624         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2625                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2626         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2627                 __isl_take isl_set *set);
2628         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2629                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2630         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2631                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2632         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2633                 __isl_take isl_map *map);
2634         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2635                 __isl_take isl_map *map);
2636         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2637                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2638         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2639                 __isl_take isl_map *map);
2641         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2642                 __isl_take isl_set *set);
2644 The function above constructs a relation
2645 that maps the input set to a flattened version of the set.
2647 =item * Lifting
2649 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2650 to the existentially quantified variables in the input.
2651 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2652 is the original space and the range corresponds to the original
2653 existentially quantified variables.
2655         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2656                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2657         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2658                 __isl_take isl_set *set);
2659         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2660                 __isl_take isl_union_set *uset);
2662 Given a local space that contains the existentially quantified
2663 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2664 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2665 can be constructed using the following function.
2667         #include <isl/local_space.h>
2668         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2669                 __isl_take isl_local_space *ls);
2671 =item * Internal Product
2673         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2674                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2675         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2676                 __isl_take isl_map *map);
2677         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2678                 __isl_take isl_union_map *umap);
2680 Given a relation with nested relations for domain and range,
2681 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2683 =item * Currying
2685         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2686                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2687         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_uncurry(
2688                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2689         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2690                 __isl_take isl_map *map);
2691         __isl_give isl_map *isl_map_uncurry(
2692                 __isl_take isl_map *map);
2693         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2694                 __isl_take isl_union_map *umap);
2695         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_uncurry(
2696                 __isl_take isl_union_map *umap);
2698 Given a relation with a nested relation for domain,
2699 the C<curry> functions
2700 move the range of the nested relation out of the domain
2701 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2702 with the original range as range of this nested relation.
2703 The C<uncurry> functions perform the inverse operation.
2705 =item * Aligning parameters
2707         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_align_params(
2708                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2709                 __isl_take isl_space *model);
2710         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2711                 __isl_take isl_set *set,
2712                 __isl_take isl_space *model);
2713         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_align_params(
2714                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2715                 __isl_take isl_space *model);
2716         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2717                 __isl_take isl_map *map,
2718                 __isl_take isl_space *model);
2720 Change the order of the parameters of the given set or relation
2721 such that the first parameters match those of C<model>.
2722 This may involve the introduction of extra parameters.
2723 All parameters need to be named.
2725 =item * Dimension manipulation
2727         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_dims(
2728                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2729                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2730         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2731                 __isl_take isl_set *set,
2732                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2733         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2734                 __isl_take isl_map *map,
2735                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2736         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_insert_dims(
2737                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2738                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2739                 unsigned n);
2740         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert_dims(
2741                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2742                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2743                 unsigned n);
2744         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2745                 __isl_take isl_set *set,
2746                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2747         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2748                 __isl_take isl_map *map,
2749                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2750         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2751                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2752                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2753                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2754                 unsigned n);
2755         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2756                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2757                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2758                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2759                 unsigned n);
2760         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2761                 __isl_take isl_set *set,
2762                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2763                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2764                 unsigned n);
2765         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2766                 __isl_take isl_map *map,
2767                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2768                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2769                 unsigned n);
2771 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2772 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2773 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2774 to add new parameters, assuming
2775 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2776 are not sufficient.
2778 =back
2780 =head2 Binary Operations
2782 The two arguments of a binary operation not only need to live
2783 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2784 the same (number of) parameters.
2786 =head3 Basic Operations
2788 =over
2790 =item * Intersection
2792         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2793                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2794                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2795         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2796                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2797                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2798         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2799                 __isl_take isl_set *set,
2800                 __isl_take isl_set *params);
2801         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2802                 __isl_take isl_set *set1,
2803                 __isl_take isl_set *set2);
2804         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2805                 __isl_take isl_union_set *uset,
2806                 __isl_take isl_set *set);
2807         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2808                 __isl_take isl_union_map *umap,
2809                 __isl_take isl_set *set);
2810         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2811                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2812                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2813         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2814                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2815                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2816         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2817                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2818                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2819         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2820                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2821                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2822         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2823                 __isl_take isl_map *map,
2824                 __isl_take isl_set *params);
2825         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2826                 __isl_take isl_map *map,
2827                 __isl_take isl_set *set);
2828         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2829                 __isl_take isl_map *map,
2830                 __isl_take isl_set *set);
2831         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2832                 __isl_take isl_map *map1,
2833                 __isl_take isl_map *map2);
2834         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2835                 __isl_take isl_union_map *umap,
2836                 __isl_take isl_union_set *uset);
2837         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2838                 __isl_take isl_union_map *umap,
2839                 __isl_take isl_union_set *uset);
2840         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2841                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2842                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2844 The second argument to the C<_params> functions needs to be
2845 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
2846 for either argument is only allowed if the other argument is
2847 a parametric set as well.
2849 =item * Union
2851         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2852                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2853                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2854         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2855                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2856                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2857         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2858                 __isl_take isl_set *set1,
2859                 __isl_take isl_set *set2);
2860         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2861                 __isl_take isl_map *map1,
2862                 __isl_take isl_map *map2);
2863         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2864                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2865                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2866         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2867                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2868                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2870 =item * Set difference
2872         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2873                 __isl_take isl_set *set1,
2874                 __isl_take isl_set *set2);
2875         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2876                 __isl_take isl_map *map1,
2877                 __isl_take isl_map *map2);
2878         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2879                 __isl_take isl_map *map,
2880                 __isl_take isl_set *dom);
2881         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2882                 __isl_take isl_map *map,
2883                 __isl_take isl_set *dom);
2884         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2885                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2886                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2887         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2888                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2889                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2890         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_domain(
2891                 __isl_take isl_union_map *umap,
2892                 __isl_take isl_union_set *dom);
2893         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_range(
2894                 __isl_take isl_union_map *umap,
2895                 __isl_take isl_union_set *dom);
2897 =item * Application
2899         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2900                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2901                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2902         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2903                 __isl_take isl_set *set,
2904                 __isl_take isl_map *map);
2905         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2906                 __isl_take isl_union_set *uset,
2907                 __isl_take isl_union_map *umap);
2908         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2909                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2910                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2911         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2912                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2913                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2914         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2915                 __isl_take isl_map *map1,
2916                 __isl_take isl_map *map2);
2917         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2918                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2919                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2920         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2921                 __isl_take isl_map *map1,
2922                 __isl_take isl_map *map2);
2923         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2924                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2925                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2927 =item * Preimage
2929         __isl_give isl_basic_set *
2930         isl_basic_set_preimage_multi_aff(
2931                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2932                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2933         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_aff(
2934                 __isl_take isl_set *set,
2935                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2936         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_pw_multi_aff(
2937                 __isl_take isl_set *set,
2938                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
2939         __isl_give isl_map *isl_map_preimage_domain_multi_aff(
2940                 __isl_take isl_map *map,
2941                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2942         __isl_give isl_union_map *
2943         isl_union_map_preimage_domain_multi_aff(
2944                 __isl_take isl_union_map *umap,
2945                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2947 These functions compute the preimage of the given set or map domain under
2948 the given function.  In other words, the expression is plugged
2949 into the set description or into the domain of the map.
2950 Objects of types C<isl_multi_aff> and C<isl_pw_multi_aff> are described in
2951 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
2953 =item * Cartesian Product
2955         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2956                 __isl_take isl_set *set1,
2957                 __isl_take isl_set *set2);
2958         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2959                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2960                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2961         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
2962                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2963                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2964         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2965                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2966                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2967         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_product(
2968                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2969                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2970         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
2971                 __isl_take isl_map *map1,
2972                 __isl_take isl_map *map2);
2973         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2974                 __isl_take isl_map *map1,
2975                 __isl_take isl_map *map2);
2976         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_product(
2977                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2978                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2979         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2980                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2981                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2982         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2983                 __isl_take isl_map *map1,
2984                 __isl_take isl_map *map2);
2985         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2986                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2987                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2989 The above functions compute the cross product of the given
2990 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2991 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2992 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2993 instead.
2995         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2996                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2997                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2998         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2999                 __isl_take isl_set *set1,
3000                 __isl_take isl_set *set2);
3001         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
3002                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3003                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3004         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
3005                 __isl_take isl_map *map1,
3006                 __isl_take isl_map *map2);
3007         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
3008                 __isl_take isl_map *map1,
3009                 __isl_take isl_map *map2);
3010         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
3011                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3012                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3013         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
3014                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3015                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3016         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
3017                 __isl_take isl_map *map1,
3018                 __isl_take isl_map *map2);
3020 =item * Simplification
3022         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
3023                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3024                 __isl_take isl_basic_set *context);
3025         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
3026                 __isl_take isl_set *context);
3027         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
3028                 __isl_take isl_set *set,
3029                 __isl_take isl_set *context);
3030         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
3031                 __isl_take isl_union_set *uset,
3032                 __isl_take isl_union_set *context);
3033         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
3034                 __isl_take isl_union_set *uset,
3035                 __isl_take isl_set *set);
3036         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
3037                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3038                 __isl_take isl_basic_map *context);
3039         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
3040                 __isl_take isl_map *context);
3041         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
3042                 __isl_take isl_map *map,
3043                 __isl_take isl_set *context);
3044         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
3045                 __isl_take isl_map *map,
3046                 __isl_take isl_set *context);
3047         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
3048                 __isl_take isl_map *map,
3049                 __isl_take isl_set *context);
3050         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
3051                 __isl_take isl_union_map *umap,
3052                 __isl_take isl_union_map *context);
3053         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
3054                 __isl_take isl_union_map *umap,
3055                 __isl_take isl_set *set);
3056         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
3057                 __isl_take isl_union_map *umap,
3058                 __isl_take isl_union_set *uset);
3059         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
3060                 __isl_take isl_union_map *umap,
3061                 __isl_take isl_union_set *uset);
3063 The gist operation returns a set or relation that has the
3064 same intersection with the context as the input set or relation.
3065 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
3066 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
3067 are removed.
3068 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
3069 per space.
3071 =back
3073 =head3 Lexicographic Optimization
3075 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
3076 the following functions
3077 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
3078 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
3079 that satisfy C<dom>.
3080 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3081 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
3082 has no elements.
3083 In other words, the union of the parameter values
3084 for which the result is non-empty and of C<*empty>
3085 is equal to C<dom>.
3087         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
3088                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3089                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3090                 __isl_give isl_set **empty);
3091         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
3092                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3093                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3094                 __isl_give isl_set **empty);
3095         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
3096                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3097                 __isl_give isl_set **empty);
3098         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
3099                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3100                 __isl_give isl_set **empty);
3102 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
3103 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
3104 of the elements in C<set> (or C<bset>).
3105 In case of union sets, the optimum is computed per space.
3107         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
3108                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3109         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
3110                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3111         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
3112                 __isl_take isl_set *set);
3113         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
3114                 __isl_take isl_set *set);
3115         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
3116                 __isl_take isl_union_set *uset);
3117         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
3118                 __isl_take isl_union_set *uset);
3120 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
3121 the following functions
3122 compute a relation that maps each element of C<dom>
3123 to the single lexicographic minimum or maximum
3124 of the elements that are associated to that same
3125 element in C<map> (or C<bmap>).
3126 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3127 that contains the elements in C<dom> that do not map
3128 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
3129 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
3130 is equal to C<dom>.
3132         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3133                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3134                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3135                 __isl_give isl_set **empty);
3136         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3137                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3138                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3139                 __isl_give isl_set **empty);
3140         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
3141                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3142                 __isl_give isl_set **empty);
3143         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
3144                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3145                 __isl_give isl_set **empty);
3147 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
3148 return a map mapping each element in the domain of
3149 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
3150 of all elements associated to that element.
3151 In case of union relations, the optimum is computed per space.
3153         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
3154                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3155         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
3156                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3157         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
3158                 __isl_take isl_map *map);
3159         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
3160                 __isl_take isl_map *map);
3161         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
3162                 __isl_take isl_union_map *umap);
3163         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
3164                 __isl_take isl_union_map *umap);
3166 The following functions return their result in the form of
3167 a piecewise multi-affine expression
3168 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
3169 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
3170 returning a basic set or relation.
3172         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3173         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
3174                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3175         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3176         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3177                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3178                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3179                 __isl_give isl_set **empty);
3180         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3181         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3182                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3183                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3184                 __isl_give isl_set **empty);
3185         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3186         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3187                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3188                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3189                 __isl_give isl_set **empty);
3190         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3191         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3192                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3193                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3194                 __isl_give isl_set **empty);
3195         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmin_pw_multi_aff(
3196                 __isl_take isl_set *set);
3197         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmax_pw_multi_aff(
3198                 __isl_take isl_set *set);
3199         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmin_pw_multi_aff(
3200                 __isl_take isl_map *map);
3201         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmax_pw_multi_aff(
3202                 __isl_take isl_map *map);
3204 =head2 Lists
3206 Lists are defined over several element types, including
3207 C<isl_val>, C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_constraint>,
3208 C<isl_basic_set>, C<isl_set>, C<isl_ast_expr> and C<isl_ast_node>.
3209 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
3210 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
3212         #include <isl/list.h>
3213         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
3214                 __isl_take isl_set *el);
3215         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
3216                 isl_ctx *ctx, int n);
3217         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
3218                 __isl_keep isl_set_list *list);
3219         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_insert(
3220                 __isl_take isl_set_list *list, unsigned pos,
3221                 __isl_take isl_set *el);
3222         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
3223                 __isl_take isl_set_list *list,
3224                 __isl_take isl_set *el);
3225         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_drop(
3226                 __isl_take isl_set_list *list,
3227                 unsigned first, unsigned n);
3228         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
3229                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
3230                 __isl_take isl_set *set);
3231         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
3232                 __isl_take isl_set_list *list1,
3233                 __isl_take isl_set_list *list2);
3234         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_sort(
3235                 __isl_take isl_set_list *list,
3236                 int (*cmp)(__isl_keep isl_set *a,
3237                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3238                 void *user);
3239         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
3241 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
3242 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
3243 element.
3245 Lists can be inspected using the following functions.
3247         #include <isl/list.h>
3248         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
3249         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
3250         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
3251                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
3252         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
3253                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3254                 void *user);
3255         int isl_set_list_foreach_scc(__isl_keep isl_set_list *list,
3256                 int (*follows)(__isl_keep isl_set *a,
3257                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3258                 void *follows_user
3259                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3260                 void *fn_user);
3262 The function C<isl_set_list_foreach_scc> calls C<fn> on each of the
3263 strongly connected components of the graph with as vertices the elements
3264 of C<list> and a directed edge from vertex C<b> to vertex C<a>
3265 iff C<follows(a, b)> returns C<1>.  The callbacks C<follows> and C<fn>
3266 should return C<-1> on error.
3268 Lists can be printed using
3270         #include <isl/list.h>
3271         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
3272                 __isl_take isl_printer *p,
3273                 __isl_keep isl_set_list *list);
3275 =head2 Multiple Values
3277 An C<isl_multi_val> object represents a sequence of zero or more values,
3278 living in a set space.
3280 An C<isl_multi_val> can be constructed from an C<isl_val_list>
3281 using the following function
3283         #include <isl/val.h>
3284         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_from_val_list(
3285                 __isl_take isl_space *space,
3286                 __isl_take isl_val_list *list);
3288 The zero multiple value (with value zero for each set dimension)
3289 can be created using the following function.
3291         #include <isl/val.h>
3292         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_zero(
3293                 __isl_take isl_space *space);
3295 Multiple values can be copied and freed using
3297         #include <isl/val.h>
3298         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_copy(
3299                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3300         void *isl_multi_val_free(__isl_take isl_multi_val *mv);
3302 They can be inspected using
3304         #include <isl/val.h>
3305         isl_ctx *isl_multi_val_get_ctx(
3306                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3307         unsigned isl_multi_val_dim(__isl_keep isl_multi_val *mv,
3308                 enum isl_dim_type type);
3309         __isl_give isl_val *isl_multi_val_get_val(
3310                 __isl_keep isl_multi_val *mv, int pos);
3311         const char *isl_multi_val_get_tuple_name(
3312                 __isl_keep isl_multi_val *mv,
3313                 enum isl_dim_type type);
3315 They can be modified using
3317         #include <isl/val.h>
3318         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_val(
3319                 __isl_take isl_multi_val *mv, int pos,
3320                 __isl_take isl_val *val);
3321         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_dim_name(
3322                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3323                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3324         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_name(
3325                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3326                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3327         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_id(
3328                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3329                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3331         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_insert_dims(
3332                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3333                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3334         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_dims(
3335                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3336                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3337         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_drop_dims(
3338                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3339                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3341 Operations include
3343         #include <isl/val.h>
3344         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_align_params(
3345                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3346                 __isl_take isl_space *model);
3347         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_splice(
3348                 __isl_take isl_multi_val *mv1, unsigned pos,
3349                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3350         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_product(
3351                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3352                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3353         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_flat_range_product(
3354                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3355                 __isl_take isl_multi_aff *mv2);
3356         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_val(
3357                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3358                 __isl_take isl_val *v);
3359         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_mod_val(
3360                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3361                 __isl_take isl_val *v);
3362         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_scale_val(
3363                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3364                 __isl_take isl_val *v);
3365         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_scale_multi_val(
3366                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3367                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3369 =head2 Vectors
3371 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
3373         #include <isl/vec.h>
3374         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
3375                 unsigned size);
3376         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
3377         void *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
3379 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
3380 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3382         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
3383         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
3384         __isl_give isl_val *isl_vec_get_element_val(
3385                 __isl_keep isl_vec *vec, int pos);
3386         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
3387                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
3388         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_val(
3389                 __isl_take isl_vec *vec, int pos,
3390                 __isl_take isl_val *v);
3391         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
3392                 int v);
3393         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_val(
3394                 __isl_take isl_vec *vec, __isl_take isl_val *v);
3395         int isl_vec_cmp_element(__isl_keep isl_vec *vec1,
3396                 __isl_keep isl_vec *vec2, int pos);
3398 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3399 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3401 The following function can be used to concatenate two vectors.
3403         __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
3404                 __isl_take isl_vec *vec2);
3406 =head2 Matrices
3408 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
3410         #include <isl/mat.h>
3411         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
3412                 unsigned n_row, unsigned n_col);
3413         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
3414         void *isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
3416 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
3417 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3419         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
3420         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
3421         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
3422         __isl_give isl_val *isl_mat_get_element_val(
3423                 __isl_keep isl_mat *mat, int row, int col);
3424         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
3425                 int row, int col, int v);
3426         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_val(
3427                 __isl_take isl_mat *mat, int row, int col,
3428                 __isl_take isl_val *v);
3430 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3431 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3433 The following function can be used to compute the (right) inverse
3434 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
3435 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
3436 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
3438         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
3440 The following function can be used to compute the (right) kernel
3441 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
3442 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
3444         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
3446 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
3448 The zero quasi affine expression or the quasi affine expression
3449 that is equal to a specified dimension on a given domain can be created using
3451         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
3452                 __isl_take isl_local_space *ls);
3453         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_zero_on_domain(
3454                 __isl_take isl_local_space *ls);
3455         __isl_give isl_aff *isl_aff_var_on_domain(
3456                 __isl_take isl_local_space *ls,
3457                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3458         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_var_on_domain(
3459                 __isl_take isl_local_space *ls,
3460                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3462 Note that the space in which the resulting objects live is a map space
3463 with the given space as domain and a one-dimensional range.
3465 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
3466 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
3467 be created using the following functions.
3469         #include <isl/aff.h>
3470         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
3471                 __isl_take isl_space *space);
3472         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
3473                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
3474         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
3475                 __isl_take isl_aff *aff);
3477 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
3478 and 0 outside the set can be created using the following function.
3480         #include <isl/aff.h>
3481         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
3482                 __isl_take isl_set *set);
3484 Quasi affine expressions can be copied and freed using
3486         #include <isl/aff.h>
3487         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
3488         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
3490         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
3491                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3492         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3494 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
3495 using the following function.  The constraint is required to have
3496 a non-zero coefficient for the specified dimension.
3498         #include <isl/constraint.h>
3499         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
3500                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
3501                 enum isl_dim_type type, int pos);
3503 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
3504 using the following function.
3506         #include <isl/constraint.h>
3507         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
3508                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
3510 Conversely, an equality constraint equating
3511 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
3512 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
3514         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
3515                 __isl_take isl_aff *aff);
3516         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
3517                 __isl_take isl_aff *aff);
3519 The expression can be inspected using
3521         #include <isl/aff.h>
3522         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
3523         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
3524                 enum isl_dim_type type);
3525         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
3526                 __isl_keep isl_aff *aff);
3527         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
3528                 __isl_keep isl_aff *aff);
3529         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
3530                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3531         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
3532                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3533                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3534         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
3535                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3536         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
3537                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3538                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3539         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
3540                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3541                 enum isl_dim_type type);
3542         __isl_give isl_val *isl_aff_get_constant_val(
3543                 __isl_keep isl_aff *aff);
3544         __isl_give isl_val *isl_aff_get_coefficient_val(
3545                 __isl_keep isl_aff *aff,
3546                 enum isl_dim_type type, int pos);
3547         __isl_give isl_val *isl_aff_get_denominator_val(
3548                 __isl_keep isl_aff *aff);
3549         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
3550                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
3552         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3553         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3554                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3555                           __isl_take isl_aff *aff,
3556                           void *user), void *user);
3558         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
3559         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3561         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
3562                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3563         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3564                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3566         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3567         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3568                 enum isl_dim_type type);
3569         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3571 It can be modified using
3573         #include <isl/aff.h>
3574         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
3575                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3576                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3577         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
3578                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3579                 unsigned pos, const char *s);
3580         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
3581                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3582                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
3583         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
3584                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
3585                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3586                 __isl_take isl_id *id);
3587         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3588                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3589         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_val(
3590                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3591         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3592                 __isl_take isl_aff *aff,
3593                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3594         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_val(
3595                 __isl_take isl_aff *aff,
3596                 enum isl_dim_type type, int pos,
3597                 __isl_take isl_val *v);
3599         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3600                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3601         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_val(
3602                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3603         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
3604                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3605         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3606                 __isl_take isl_aff *aff,
3607                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3608         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_val(
3609                 __isl_take isl_aff *aff,
3610                 enum isl_dim_type type, int pos,
3611                 __isl_take isl_val *v);
3613         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3614                 __isl_take isl_aff *aff,
3615                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3616         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3617                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3618                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3619         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3620                 __isl_take isl_aff *aff,
3621                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3622         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3623                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3624                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3625         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3626                 __isl_take isl_aff *aff,
3627                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3628         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3629                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3630                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3632 Note that C<isl_aff_set_constant_si> and C<isl_aff_set_coefficient_si>
3633 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3634 C<isl_aff_set_constant_val> and C<isl_aff_set_coefficient_val> set
3635 the constant or coefficient as a whole.
3636 The C<add_constant> and C<add_coefficient> functions add an integer
3637 or rational value to
3638 the possibly rational constant or coefficient.
3639 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
3640 the numerator.
3642 To check whether an affine expressions is obviously zero
3643 or obviously equal to some other affine expression, use
3645         #include <isl/aff.h>
3646         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3647         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3648                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3649         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3650                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3651                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3653 Operations include
3655         #include <isl/aff.h>
3656         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3657                 __isl_take isl_aff *aff2);
3658         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3659                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3660                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3661         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3662                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3663                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3664         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3665                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3666                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3667         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3668                 __isl_take isl_aff *aff2);
3669         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3670                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3671                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3672         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3673         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3674                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3675         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3676         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3677                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3678         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3679         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3680                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3681         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod_val(__isl_take isl_aff *aff,
3682                 __isl_take isl_val *mod);
3683         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod_val(
3684                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3685                 __isl_take isl_val *mod);
3686         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_val(__isl_take isl_aff *aff,
3687                 __isl_take isl_val *v);
3688         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_val(
3689                 __isl_take isl_pw_aff *pa, __isl_take isl_val *v);
3690         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3691                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3692         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_val(
3693                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3694         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down_val(
3695                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3696                 __isl_take isl_val *f);
3698         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3699                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3700         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3701                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3703         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3704                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3706         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3707                 __isl_take isl_aff *aff,
3708                 __isl_take isl_space *model);
3709         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3710                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3711                 __isl_take isl_space *model);
3713         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3714                 __isl_take isl_aff *aff);
3716         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3717                 __isl_take isl_aff *aff,
3718                 __isl_take isl_set *context);
3719         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3720                 __isl_take isl_set *context);
3721         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3722                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3723                 __isl_take isl_set *context);
3724         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3725                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3726                 __isl_take isl_set *context);
3728         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3729                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3730         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3731                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3732                 __isl_take isl_set *set);
3733         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3734                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3735                 __isl_take isl_set *set);
3737         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3738                 __isl_take isl_aff *aff2);
3739         __isl_give isl_aff *isl_aff_div(__isl_take isl_aff *aff1,
3740                 __isl_take isl_aff *aff2);
3741         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3742                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3743                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3744         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_div(
3745                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3746                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3747         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_q(
3748                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3749                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3750         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_r(
3751                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3752                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3754 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3755 to be a constant.  Similarly, when dividing an affine expression by another,
3756 the second expression needs to be a constant.
3757 C<isl_pw_aff_tdiv_q> computes the quotient of an integer division with
3758 rounding towards zero.  C<isl_pw_aff_tdiv_r> computes the corresponding
3759 remainder.
3761         #include <isl/aff.h>
3762         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_multi_aff(
3763                 __isl_take isl_aff *aff,
3764                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3765         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_aff(
3766                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3767                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3768         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
3769                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3770                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3772 These functions precompose the input expression by the given
3773 C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff>.  In other words,
3774 the C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff> is plugged
3775 into the (piecewise) affine expression.
3776 Objects of type C<isl_multi_aff> are described in
3777 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3779         #include <isl/aff.h>
3780         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(
3781                 __isl_take isl_aff *aff);
3782         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
3783                 __isl_take isl_aff *aff);
3784         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3785                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3786         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3787                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3788         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3789                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3790                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3791         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3792                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3793                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3794         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3795                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3796                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3797         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3798                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3799                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3800         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3801                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3802                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3803         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3804                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3805                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3807         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3808                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3809                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3810         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3811                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3812                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3813         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3814                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3815                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3816         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3817                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3818                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3819         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3820                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3821                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3822         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3823                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3824                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3826 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
3827 containing those elements in the domain space
3828 of C<aff> where C<aff> is negative.
3829 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3830 containing those elements in the shared space
3831 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3832 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
3833 containing those elements in the shared domain
3834 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3835 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3836 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3838         #include <isl/aff.h>
3839         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3840                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3841         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3842                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3843         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3844                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3846 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
3847 containing those elements in the domain
3848 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
3850         #include <isl/aff.h>
3851         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
3852                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
3853                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
3854                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
3856 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
3857 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
3858 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
3859 where C<cond> is zero.
3861         #include <isl/aff.h>
3862         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
3863                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3864                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3865         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
3866                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3867                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3868         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
3869                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3870                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3872 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
3873 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3874 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3875 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3876 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3877 associated expression is the defined one.
3879 An expression can be read from input using
3881         #include <isl/aff.h>
3882         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3883                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3884         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
3885                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3887 An expression can be printed using
3889         #include <isl/aff.h>
3890         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
3891                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
3893         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
3894                 __isl_take isl_printer *p,
3895                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3897 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
3899 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
3900 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
3901 Similarly, an C<isl_multi_pw_aff> object represents a sequence of
3902 zero or more piecewise affine expressions.
3904 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a single
3905 C<isl_aff> or an C<isl_aff_list> using the
3906 following functions.  Similarly for C<isl_multi_pw_aff>.
3908         #include <isl/aff.h>
3909         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff(
3910                 __isl_take isl_aff *aff);
3911         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(
3912                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
3913         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
3914                 __isl_take isl_space *space,
3915                 __isl_take isl_aff_list *list);
3917 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
3918 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
3919 for each output dimension),
3920 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
3921 either a universe or a specified domain) or
3922 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
3923 on a given domain
3924 can be created using the following functions.
3926         #include <isl/aff.h>
3927         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
3928                 __isl_take isl_space *space);
3929         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
3930                 __isl_take isl_space *space);
3931         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_zero(
3932                 __isl_take isl_space *space);
3933         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
3934                 __isl_take isl_space *space);
3935         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_identity(
3936                 __isl_take isl_space *space);
3937         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_identity(
3938                 __isl_take isl_space *space);
3939         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3940         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
3941                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3942         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
3943                 __isl_take isl_set *set,
3944                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
3945         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
3946                 __isl_take isl_set *set);
3948         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3949         isl_union_pw_multi_aff_empty(
3950                 __isl_take isl_space *space);
3951         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3952         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
3953                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
3954                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3955         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3956         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
3957                 __isl_take isl_union_set *uset);
3959 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
3960 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
3961 and the C<isl_map> is single-valued.
3962 In case of a conversion from an C<isl_union_set> or an C<isl_union_map>
3963 to an C<isl_union_pw_multi_aff>, these properties need to hold in each space.
3965         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
3966                 __isl_take isl_set *set);
3967         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
3968                 __isl_take isl_map *map);
3970         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3971         isl_union_pw_multi_aff_from_union_set(
3972                 __isl_take isl_union_set *uset);
3973         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3974         isl_union_pw_multi_aff_from_union_map(
3975                 __isl_take isl_union_map *umap);
3977 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
3979         #include <isl/aff.h>
3980         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
3981                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3982         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
3984         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
3985                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3986         void *isl_pw_multi_aff_free(
3987                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3989         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3990         isl_union_pw_multi_aff_copy(
3991                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3992         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
3993                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3995         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_copy(
3996                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
3997         void *isl_multi_pw_aff_free(
3998                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4000 The expression can be inspected using
4002         #include <isl/aff.h>
4003         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
4004                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4005         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
4006                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4007         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
4008                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4009         isl_ctx *isl_multi_pw_aff_get_ctx(
4010                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4011         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
4012                 enum isl_dim_type type);
4013         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
4014                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4015                 enum isl_dim_type type);
4016         unsigned isl_multi_pw_aff_dim(
4017                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4018                 enum isl_dim_type type);
4019         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
4020                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
4021         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
4022                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
4023         __isl_give isl_pw_aff *isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(
4024                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa, int pos);
4025         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
4026                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4027                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4028         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
4029                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4030                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4031         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
4032                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
4033                 enum isl_dim_type type);
4034         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
4035                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4036                 enum isl_dim_type type);
4037         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
4038                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4039                 enum isl_dim_type type);
4040         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
4041                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4042                 enum isl_dim_type type);
4043         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
4044                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4045                 enum isl_dim_type type);
4047         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
4048                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4049                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4050                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
4051                             void *user), void *user);
4053         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
4054                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
4055                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4056                             void *user), void *user);
4058 It can be modified using
4060         #include <isl/aff.h>
4061         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
4062                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
4063                 __isl_take isl_aff *aff);
4064         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_pw_aff(
4065                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, unsigned pos,
4066                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4067         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
4068                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4069                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4070         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_name(
4071                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4072                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4073         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
4074                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4075                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4076         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
4077                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4078                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4080         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4081         isl_multi_pw_aff_set_dim_name(
4082                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4083                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4084         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4085         isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(
4086                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4087                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4089         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_insert_dims(
4090                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4091                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4092         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_dims(
4093                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4094                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4095         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
4096                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4097                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4098         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_drop_dims(
4099                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4100                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4102         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_insert_dims(
4103                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4104                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4105         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_add_dims(
4106                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4107                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4109 To check whether two multiple affine expressions are
4110 obviously equal to each other, use
4112         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
4113                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
4114         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
4115                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
4116                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
4118 Operations include
4120         #include <isl/aff.h>
4121         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
4122                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4123                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4124         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
4125                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4126                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4127         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
4128                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
4129                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
4130         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
4131                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4132                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4133         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
4134                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4135                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4136         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
4137                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4138                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4139         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_sub(
4140                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4141                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4142         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_sub(
4143                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4144                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4145         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_sub(
4146                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4147                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4149 C<isl_multi_aff_sub> subtracts the second argument from the first.
4151         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_val(
4152                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4153                 __isl_take isl_val *v);
4154         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_val(
4155                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4156                 __isl_take isl_val *v);
4157         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_scale_val(
4158                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4159                 __isl_take isl_val *v);
4160         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_multi_val(
4161                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4162                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4163         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4164         isl_pw_multi_aff_scale_multi_val(
4165                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4166                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4167         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4168         isl_multi_pw_aff_scale_multi_val(
4169                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4170                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4171         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4172         isl_union_pw_multi_aff_scale_multi_val(
4173                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4174                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4176 C<isl_multi_aff_scale_multi_val> scales the elements of C<ma>
4177 by the corresponding elements of C<mv>.
4179         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
4180                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4181                 __isl_take isl_set *set);
4182         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
4183                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4184                 __isl_take isl_set *set);
4185         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4186         isl_union_pw_multi_aff_intersect_domain(
4187                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4188                 __isl_take isl_union_set *uset);
4189         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
4190                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4191                 __isl_give isl_local_space **ls);
4192         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
4193                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4194         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_params(
4195                 __isl_take isl_multi_aff *multi,
4196                 __isl_take isl_space *model);
4197         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_align_params(
4198                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4199                 __isl_take isl_space *model);
4200         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4201         isl_pw_multi_aff_project_domain_on_params(
4202                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4203         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
4204                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4205                 __isl_take isl_set *context);
4206         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
4207                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4208                 __isl_take isl_set *context);
4209         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
4210                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4211                 __isl_take isl_set *set);
4212         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
4213                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4214                 __isl_take isl_set *set);
4215         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
4216                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4217         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
4218                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4219         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_splice(
4220                 __isl_take isl_multi_aff *ma1, unsigned pos,
4221                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4222         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_splice(
4223                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4224                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4225                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4226         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_product(
4227                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4228                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4229         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
4230                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4231                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4232         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_product(
4233                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4234                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4235         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4236         isl_pw_multi_aff_range_product(
4237                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4238                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4239         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4240         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
4241                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4242                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4243         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
4244                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4245                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4246         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4247         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
4248                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4249                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4250         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4251         isl_multi_pw_aff_range_splice(
4252                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1, unsigned pos,
4253                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4254         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_splice(
4255                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4256                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4257                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4258         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4259         isl_multi_pw_aff_range_product(
4260                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4261                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4262         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4263         isl_multi_pw_aff_flat_range_product(
4264                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4265                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4267 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
4268 then it is assigned the local space that lies at the basis of
4269 the lifting applied.
4271         #include <isl/aff.h>
4272         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_pullback_multi_aff(
4273                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4274                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4275         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4276         isl_pw_multi_aff_pullback_multi_aff(
4277                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4278                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4279         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4280         isl_pw_multi_aff_pullback_pw_multi_aff(
4281                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4282                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4284 The function C<isl_multi_aff_pullback_multi_aff> precomposes C<ma1> by C<ma2>.
4285 In other words, C<ma2> is plugged
4286 into C<ma1>.
4288         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
4289                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4290                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4291         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
4292                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4293                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4295 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
4296 containing those elements in the shared domain space
4297 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
4298 equal to C<ma2>.
4300 An expression can be read from input using
4302         #include <isl/aff.h>
4303         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
4304                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4305         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
4306                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4307         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4308         isl_union_pw_multi_aff_read_from_str(
4309                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4311 An expression can be printed using
4313         #include <isl/aff.h>
4314         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
4315                 __isl_take isl_printer *p,
4316                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4317         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
4318                 __isl_take isl_printer *p,
4319                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4320         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
4321                 __isl_take isl_printer *p,
4322                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4323         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_pw_aff(
4324                 __isl_take isl_printer *p,
4325                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4327 =head2 Points
4329 Points are elements of a set.  They can be used to construct
4330 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
4331 individual elements of a set.
4332 The zero point (the origin) can be created using
4334         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
4336 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
4337 using
4339         __isl_give isl_val *isl_point_get_coordinate_val(
4340                 __isl_keep isl_point *pnt,
4341                 enum isl_dim_type type, int pos);
4342         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate_val(
4343                 __isl_take isl_point *pnt,
4344                 enum isl_dim_type type, int pos,
4345                 __isl_take isl_val *v);
4347         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
4348                 __isl_take isl_point *pnt,
4349                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4350         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
4351                 __isl_take isl_point *pnt,
4352                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4354 Other properties can be obtained using
4356         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
4358 Points can be copied or freed using
4360         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
4361                 __isl_keep isl_point *pnt);
4362         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
4364 A singleton set can be created from a point using
4366         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
4367                 __isl_take isl_point *pnt);
4368         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
4369                 __isl_take isl_point *pnt);
4371 and a box can be created from two opposite extremal points using
4373         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
4374                 __isl_take isl_point *pnt1,
4375                 __isl_take isl_point *pnt2);
4376         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
4377                 __isl_take isl_point *pnt1,
4378                 __isl_take isl_point *pnt2);
4380 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
4381 the following functions.
4383         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
4384                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4385                 void *user);
4386         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
4387                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4388                 void *user);
4390 The function C<fn> is called for each integer point in
4391 C<set> with as second argument the last argument of
4392 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
4393 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
4394 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
4395 enumerating and return C<-1> as well.
4396 If the enumeration is performed successfully and to completion,
4397 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
4399 To obtain a single point of a (basic) set, use
4401         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
4402                 __isl_take isl_basic_set *bset);
4403         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
4404                 __isl_take isl_set *set);
4406 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
4407 resulting point will be ``void'', a property that can be
4408 tested using
4410         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
4412 =head2 Piecewise Quasipolynomials
4414 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
4415 a parametric point to a rational value.
4416 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
4417 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
4418 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
4419 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
4420 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
4421 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
4422 that contains the point.  Outside of the union of cells,
4423 the value is assumed to be zero.
4424 For example, the piecewise quasipolynomial
4426         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
4428 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
4429 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
4430 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
4431 defined over different domains.
4432 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
4433 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
4434 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
4435 the number of points in the map
4437         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
4439 =head3 Input and Output
4441 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
4443         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4444         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
4445                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4447 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
4448 using the following functions.
4450         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
4451                 __isl_take isl_printer *p,
4452                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4454         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
4455                 __isl_take isl_printer *p,
4456                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4458         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
4459                 __isl_take isl_printer *p,
4460                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4462 The output format of the printer
4463 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4464 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
4465 is supported.
4466 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4467 to set the names of all dimensions
4469         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
4470                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4471                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4472                 const char *s);
4473         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4474         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
4475                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4476                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4477                 const char *s);
4479 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
4481 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
4482 More complicated quasipolynomials can be created by applying
4483 operations such as addition and multiplication
4484 on the resulting quasipolynomials
4486         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
4487                 __isl_take isl_space *domain);
4488         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
4489                 __isl_take isl_space *domain);
4490         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
4491                 __isl_take isl_space *domain);
4492         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
4493                 __isl_take isl_space *domain);
4494         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
4495                 __isl_take isl_space *domain);
4496         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_val_on_domain(
4497                 __isl_take isl_space *domain,
4498                 __isl_take isl_val *val);
4499         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
4500                 __isl_take isl_space *domain,
4501                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4502         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
4503                 __isl_take isl_aff *aff);
4505 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
4506 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
4507 the functions above corresponds to the domain of this map space.
4509 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
4510 with a single cell can be created using the following functions.
4511 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
4512 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
4514         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
4515                 __isl_take isl_space *space);
4516         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
4517                 __isl_take isl_set *set,
4518                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4519         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
4520                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4521         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
4522                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4524         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
4525                 __isl_take isl_space *space);
4526         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
4527                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4528         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
4529                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4530                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4532 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
4533 functions.
4535         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
4536                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4537         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
4539         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
4540                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4541         void *isl_pw_qpolynomial_free(
4542                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4544         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
4545                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4546         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
4547                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4549 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
4551 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
4552 piecewise quasipolynomial, use the following function
4554         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
4555                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4556                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
4557                 void *user);
4559 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
4561         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4562         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
4563                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4564                 __isl_take isl_space *space);
4566 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
4567 use either of the following two functions
4569         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
4570                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4571                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4572                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4573                           void *user), void *user);
4574         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
4575                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4576                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4577                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4578                           void *user), void *user);
4580 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
4581 and C<-1> on failure.  The difference between
4582 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
4583 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
4584 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
4585 compute unique representations for all existentially quantified
4586 variables and then turn these existentially quantified variables
4587 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
4588 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
4589 will not have any existentially quantified variables, but that
4590 the dimensions of the sets may be different for different
4591 invocations of C<fn>.
4593 The constant term of a quasipolynomial can be extracted using
4595         __isl_give isl_val *isl_qpolynomial_get_constant_val(
4596                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4598 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
4601         int isl_qpolynomial_foreach_term(
4602                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4603                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
4604                           void *user), void *user);
4606 The terms themselves can be inspected and freed using
4607 these functions
4609         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
4610                 enum isl_dim_type type);
4611         __isl_give isl_val *isl_term_get_coefficient_val(
4612                 __isl_keep isl_term *term);
4613         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
4614                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4615         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
4616                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
4617         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
4619 Each term is a product of parameters, set variables and
4620 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
4621 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
4623 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
4625 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
4626 obviously equal, use
4628         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
4629                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4630                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4632 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
4634         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale_val(
4635                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4636                 __isl_take isl_val *v);
4637         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
4638                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4639         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
4640                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4641                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4642         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
4643                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4644                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4645         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
4646                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4647                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4648         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
4649                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
4651         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fix_val(
4652                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4653                 enum isl_dim_type type, unsigned n,
4654                 __isl_take isl_val *v);
4655         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4656         isl_pw_qpolynomial_scale_val(
4657                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4658                 __isl_take isl_val *v);
4659         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
4660                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4661                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4662         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
4663                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4664                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4665         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
4666                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4667                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4668         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
4669                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4670         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
4671                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4672                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4673         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
4674                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
4676         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4677         isl_union_pw_qpolynomial_scale_val(
4678                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4679                 __isl_take isl_val *v);
4680         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
4681                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4682                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4683         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
4684                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4685                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4686         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
4687                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4688                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4690         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
4691                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4692                 __isl_take isl_point *pnt);
4694         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
4695                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4696                 __isl_take isl_point *pnt);
4698         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
4699                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4700         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4701                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4702                 __isl_take isl_set *set);
4703         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
4704                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4705                 __isl_take isl_set *set);
4707         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
4708                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4709         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4710                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4711                 __isl_take isl_union_set *uset);
4712         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4713         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
4714                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4715                 __isl_take isl_set *set);
4717         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
4718                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4719                 __isl_take isl_space *model);
4721         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
4722                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4723         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
4724                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4726         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
4727                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4729         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
4730                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4731                 __isl_take isl_set *context);
4732         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
4733                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4734                 __isl_take isl_set *context);
4736         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
4737                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4738                 __isl_take isl_set *context);
4739         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
4740                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4741                 __isl_take isl_set *context);
4743         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4744         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
4745                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4746                 __isl_take isl_set *context);
4747         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
4748                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4749                 __isl_take isl_union_set *context);
4751 The gist operation applies the gist operation to each of
4752 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
4753 The context is also exploited
4754 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
4756         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4757                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
4758         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4759         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4760                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
4762 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
4763 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
4764 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
4765 will lie somewhere in between.
4767 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
4769 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
4770 reduction (or fold) of quasipolynomials.
4771 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
4772 The objects are mainly used to represent the result of
4773 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
4774 i.e., as the result of the following function.
4776         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
4777                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4778                 enum isl_fold type, int *tight);
4780         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
4781                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4782                 enum isl_fold type, int *tight);
4784 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
4785 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
4786 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
4787 of the parameters there is at least
4788 one element in the domain that reaches the bound.
4789 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
4790 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
4791 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
4792 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
4793 wrapped relation becomes the domain of the result.
4795 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
4796 following functions.
4798         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
4799                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
4800         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
4801                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4802         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
4803                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4804         void isl_qpolynomial_fold_free(
4805                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
4806         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
4807                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4808         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
4809                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4811 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
4813 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
4814 using the following function.
4816         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
4817                 __isl_take isl_printer *p,
4818                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4819         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
4820                 __isl_take isl_printer *p,
4821                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4823 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
4824 output format of the printer
4825 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4826 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
4827 output format of the printer
4828 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
4829 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4830 to set the names of all dimensions
4832         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4833         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
4834                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4835                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4836                 const char *s);
4838 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
4840 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
4841 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
4843         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
4844                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4845                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4846                             void *user), void *user);
4848 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
4849 use either of the following two functions
4851         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
4852                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4853                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4854                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4855                           void *user), void *user);
4856         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
4857                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4858                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4859                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4860                           void *user), void *user);
4862 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
4863 of the difference between these two functions.
4865 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
4867         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
4868                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
4869                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
4870                           void *user), void *user);
4872 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
4874 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
4875 obviously equal, use
4877         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
4878                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4879                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4881 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
4883         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale_val(
4884                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4885                 __isl_take isl_val *v);
4886         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4887         isl_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
4888                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4889                 __isl_take isl_val *v);
4890         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4891         isl_union_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
4892                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4893                 __isl_take isl_val *v);
4895         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
4896                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4897                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4899         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
4900                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4901                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4903         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
4904                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4905                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4907         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
4908                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4909                 __isl_take isl_point *pnt);
4911         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
4912                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4913                 __isl_take isl_point *pnt);
4915         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4916         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4917                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4918                 __isl_take isl_set *set);
4920         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
4921                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4922         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
4923                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4924                 __isl_take isl_union_set *uset);
4925         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4926         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4927                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4928                 __isl_take isl_set *set);
4930         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
4931                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4933         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4934                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4936         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4937                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4939         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
4940                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4941                 __isl_take isl_set *context);
4942         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
4943                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4944                 __isl_take isl_set *context);
4946         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
4947                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4948                 __isl_take isl_set *context);
4949         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4950                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4951                 __isl_take isl_set *context);
4953         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
4954                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4955                 __isl_take isl_union_set *context);
4956         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4957         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4958                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4959                 __isl_take isl_set *context);
4961 The gist operation applies the gist operation to each of
4962 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
4963 In future, the operation will also exploit the context
4964 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
4966         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4967         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
4968                 __isl_take isl_set *set,
4969                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4970                 int *tight);
4971         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4972         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
4973                 __isl_take isl_map *map,
4974                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4975                 int *tight);
4976         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4977         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4978                 __isl_take isl_union_set *uset,
4979                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4980                 int *tight);
4981         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4982         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4983                 __isl_take isl_union_map *umap,
4984                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4985                 int *tight);
4987 The functions taking a map
4988 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
4989 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
4990 over all elements in the intersection of the range of the map
4991 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
4992 as a function of an element in the domain of the map.
4993 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
4994 intersection of the set and the domain of the
4995 piecewise quasipolynomial reduction.
4997 =head2 Parametric Vertex Enumeration
4999 The parametric vertex enumeration described in this section
5000 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
5001 library.
5003         #include <isl/vertices.h>
5004         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
5005                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
5007 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
5008 actual computation of the parametric vertices and the chamber
5009 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
5010 This information can be queried by either iterating over all
5011 the vertices or iterating over all the chambers or cells
5012 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
5014         int isl_vertices_foreach_vertex(
5015                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5016                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5017                 void *user);
5019         int isl_vertices_foreach_cell(
5020                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5021                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
5022                 void *user);
5023         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
5024                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5025                 void *user);
5027 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
5028 the following.
5030         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
5031                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5032         int isl_vertices_get_n_vertices(
5033                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5034         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
5036 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
5038         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5039         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5040         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
5041                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5042         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
5043                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5044         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
5046 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
5047 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
5048 of the vertex.
5049 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
5050 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
5051 and should not be mixed with integer sets.
5053 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
5055         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
5056         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
5057                 __isl_keep isl_cell *cell);
5058         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
5060 =head1 Polyhedral Compilation Library
5062 This section collects functionality in C<isl> that has been specifically
5063 designed for use during polyhedral compilation.
5065 =head2 Dependence Analysis
5067 C<isl> contains specialized functionality for performing
5068 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
5069 and a collection of possible I<source> access relations,
5070 C<isl> can compute relations that describe
5071 for each iteration of the sink access, which iteration
5072 of which of the source access relations was the last
5073 to access the same data element before the given iteration
5074 of the sink access.
5075 The resulting dependence relations map source iterations
5076 to the corresponding sink iterations.
5077 To compute standard flow dependences, the sink should be
5078 a read, while the sources should be writes.
5079 If any of the source accesses are marked as being I<may>
5080 accesses, then there will be a dependence from the last
5081 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
5082 this last I<must> access.
5083 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
5084 then memory based dependence analysis is performed.
5085 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
5086 then value based dependence analysis is performed.
5088         #include <isl/flow.h>
5090         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
5092         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
5093                 __isl_take isl_map *sink,
5094                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
5095                 int max_source);
5096         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
5097                 __isl_take isl_access_info *acc,
5098                 __isl_take isl_map *source, int must,
5099                 void *source_user);
5100         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
5102         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
5103                 __isl_take isl_access_info *acc);
5105         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
5106                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
5107                           void *dep_user, void *user),
5108                 void *user);
5109         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
5110                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
5111         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
5113 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
5114 dependence analysis.  The other functions are used to construct
5115 the input for this function or to read off the output.
5117 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
5118 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
5119 The arguments to this functions are the sink access relation
5120 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
5121 access to the user, a callback function for specifying the
5122 relative order of source and sink accesses, and the number
5123 of source access relations that will be added.
5124 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
5125 The function is called with two user supplied tokens identifying
5126 either a source or the sink and it should return the shared nesting
5127 level and the relative order of the two accesses.
5128 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
5129 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
5130 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
5131 it should return I<2 * n>.
5132 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
5133 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
5134 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
5135 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
5136 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
5137 of the relation accesses I<all> elements in its image.
5138 The C<source_user> token is again used to identify
5139 the source access.  The range of the source access relation
5140 C<source> should have the same dimension as the range
5141 of the sink access relation.
5142 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
5143 called explicitly, because it is called implicitly by
5144 C<isl_access_info_compute_flow>.
5146 The result of the dependence analysis is collected in an
5147 C<isl_flow>.  There may be elements of
5148 the sink access for which no preceding source access could be
5149 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
5150 The relations containing these elements can be obtained through
5151 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
5152 and the second with C<must> unset.
5153 In the case of standard flow dependence analysis,
5154 with the sink a read and the sources I<must> writes,
5155 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
5156 array elements and the second relation is empty.
5157 The actual flow dependences can be extracted using
5158 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
5159 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
5160 a source and the sink.  The callback function is called
5161 with four arguments, the actual flow dependence relation
5162 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
5163 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
5164 identifying the source and an additional C<void *> with value
5165 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
5166 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
5167 source and if it is not followed by any I<may> sources.
5169 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
5170 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
5172 A higher-level interface to dependence analysis is provided
5173 by the following function.
5175         #include <isl/flow.h>
5177         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
5178                 __isl_take isl_union_map *must_source,
5179                 __isl_take isl_union_map *may_source,
5180                 __isl_take isl_union_map *schedule,
5181                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
5182                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
5183                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
5184                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
5186 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
5187 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
5188 of the domains of the accesses and of the schedule.
5189 The relative order of the iteration domains is given by the
5190 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
5191 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
5192 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
5193 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
5194 any of the other arguments is treated as an error.
5196 =head3 Interaction with Dependence Analysis
5198 During the dependence analysis, we frequently need to perform
5199 the following operation.  Given a relation between sink iterations
5200 and potential source iterations from a particular source domain,
5201 what is the last potential source iteration corresponding to each
5202 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
5203 the set of potential source iterations before or after each such operation.
5204 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
5205 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
5206 the sink iteration can ever be executed without one or more of
5207 the corresponding potential source iterations being executed.
5208 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
5209 but fixed source iteration from the potential source iterations.
5210 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
5211 function.
5213         #include <isl/flow.h>
5215         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
5216                 __isl_keep isl_map *source_map,
5217                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
5218                 void *user);
5219         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
5220                 __isl_take isl_access_info *acc,
5221                 isl_access_restrict fn, void *user);
5223 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
5224 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
5225 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
5226 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
5227 mapping sink iterations to potential source iterations.
5228 The second argument represents the sink iterations for which
5229 we want to compute the last source iteration.
5230 The third argument is the token corresponding to the source
5231 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
5232 The callback is expected to return a restriction on either the input or
5233 the output of the operation computing the last potential source.
5234 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
5235 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
5236 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
5237 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
5238 iterations is required.
5239 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
5240 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
5241 using the following functions.
5243         #include <isl/flow.h>
5245         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
5246                 __isl_take isl_set *source_restr,
5247                 __isl_take isl_set *sink_restr);
5248         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
5249                 __isl_take isl_set *source_restr);
5250         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
5251                 __isl_take isl_map *source_map);
5252         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
5253                 __isl_take isl_map *source_map);
5254         void *isl_restriction_free(
5255                 __isl_take isl_restriction *restr);
5256         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
5257                 __isl_keep isl_restriction *restr);
5259 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
5260 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
5261 is essentially equivalent to
5263         isl_restriction_input(isl_set_universe(
5264             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5265                             isl_set_universe(
5266             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5268 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
5270         isl_restriction_input(isl_set_empty(
5271             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5272                             isl_set_universe(
5273             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5275 =head2 Scheduling
5277 B<The functionality described in this section is fairly new
5278 and may be subject to change.>
5280 The following function can be used to compute a schedule
5281 for a union of domains.
5282 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
5283 to that of C<Pluto>.
5284 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
5285 be selected.
5286 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
5287 That is, all dependence distances over these dependences in the
5288 scheduled space are lexicographically positive.
5289 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
5290 C<proximity> dependences.
5291 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
5292 for groups of domains where the dependence distances have only
5293 non-negative values.
5294 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
5295 distances are only minimized during the extension to a
5296 full-dimensional schedule.
5298         #include <isl/schedule.h>
5299         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
5300                 __isl_take isl_union_set *domain,
5301                 __isl_take isl_union_map *validity,
5302                 __isl_take isl_union_map *proximity);
5303         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
5305 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
5306 from an C<isl_schedule> using the following function.
5308         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
5309                 __isl_keep isl_schedule *sched);
5311 A representation of the schedule can be printed using
5312          
5313         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
5314                 __isl_take isl_printer *p,
5315                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5317 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
5318 using the following function.
5320         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
5321                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5323 The individual bands can be visited in depth-first post-order
5324 using the following function.
5326         #include <isl/schedule.h>
5327         int isl_schedule_foreach_band(
5328                 __isl_keep isl_schedule *sched,
5329                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5330                 void *user);
5332 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
5333 The bands inside the list can be copied and freed using the following
5334 functions.
5336         #include <isl/band.h>
5337         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
5338                 __isl_keep isl_band *band);
5339         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
5341 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
5342 These are referred to as the members of the band.
5343 The section of the schedule that corresponds to the band is
5344 referred to as the partial schedule of the band.
5345 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
5346 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
5347 dimensions form the suffix schedule.
5348 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
5349 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
5350 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
5351 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
5352 The properties of a band can be inspected using the following functions.
5354         #include <isl/band.h>
5355         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
5357         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
5358         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
5359                 __isl_keep isl_band *band);
5361         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
5362                 __isl_keep isl_band *band);
5363         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
5364                 __isl_keep isl_band *band);
5365         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
5366                 __isl_keep isl_band *band);
5368         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
5369         int isl_band_member_is_zero_distance(
5370                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
5372         int isl_band_list_foreach_band(
5373                 __isl_keep isl_band_list *list,
5374                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5375                 void *user);
5377 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
5378 distance'' if it does not carry any proximity dependences
5379 within its band.
5380 That is, if the dependence distances of the proximity
5381 dependences are all zero in that direction (for fixed
5382 iterations of outer bands).
5383 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
5384 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
5385 in depth-first post-order.
5387 A band can be tiled using the following function.
5389         #include <isl/band.h>
5390         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
5391                 __isl_take isl_vec *sizes);
5393         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
5394                 int val);
5395         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
5396         int isl_options_set_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx,
5397                 int val);
5398         int isl_options_get_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx);
5400 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
5401 inside its schedule.
5402 A new child band is created to represent the point loops and it is
5403 inserted between the modified band and its children.
5404 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
5405 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
5406 If the C<tile_shift_point_loops> option is set, then the point loops
5407 are shifted to start at zero.
5409 A band can be split into two nested bands using the following function.
5411         int isl_band_split(__isl_keep isl_band *band, int pos);
5413 The resulting outer band contains the first C<pos> dimensions of C<band>
5414 while the inner band contains the remaining dimensions.
5416 A representation of the band can be printed using
5418         #include <isl/band.h>
5419         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
5420                 __isl_take isl_printer *p,
5421                 __isl_keep isl_band *band);
5423 =head3 Options
5425         #include <isl/schedule.h>
5426         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
5427                 isl_ctx *ctx, int val);
5428         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
5429                 isl_ctx *ctx);
5430         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
5431                 isl_ctx *ctx, int val);
5432         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
5433                 isl_ctx *ctx);
5434         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
5435         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
5436         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
5437                 isl_ctx *ctx, int val);
5438         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
5439                 isl_ctx *ctx);
5440         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
5441                 isl_ctx *ctx, int val);
5442         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
5443                 isl_ctx *ctx);
5444         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
5445                 isl_ctx *ctx, int val);
5446         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
5447                 isl_ctx *ctx);
5448         int isl_options_set_schedule_algorithm(
5449                 isl_ctx *ctx, int val);
5450         int isl_options_get_schedule_algorithm(
5451                 isl_ctx *ctx);
5452         int isl_options_set_schedule_separate_components(
5453                 isl_ctx *ctx, int val);
5454         int isl_options_get_schedule_separate_components(
5455                 isl_ctx *ctx);
5457 =over
5459 =item * schedule_max_coefficient
5461 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
5462 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
5463 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
5464 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
5465 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
5466 coefficients.
5468 =item * schedule_max_constant_term
5470 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
5471 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
5472 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
5473 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
5474 bounds on the constant coefficients.
5476 =item * schedule_fuse
5478 This option controls the level of fusion.
5479 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
5480 resulting schedule will be distributed as much as possible.
5481 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
5482 try to fuse loops in the resulting schedule.
5484 =item * schedule_maximize_band_depth
5486 If this option is set, we do not split bands at the point
5487 where we detect splitting is necessary. Instead, we
5488 backtrack and split bands as early as possible. This
5489 reduces the number of splits and maximizes the width of
5490 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
5491 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
5492 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
5493 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
5495 =item * schedule_outer_zero_distance
5497 If this option is set, then we try to construct schedules
5498 where the outermost scheduling dimension in each band
5499 results in a zero dependence distance over the proximity
5500 dependences.
5502 =item * schedule_split_scaled
5504 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
5505 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
5506 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
5507 divisor.
5508 The constant term is then placed in a separate band and the linear
5509 part is reduced.
5511 =item * schedule_algorithm
5513 Selects the scheduling algorithm to be used.
5514 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
5515 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
5517 =item * schedule_separate_components
5519 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
5520 then these components are scheduled separately.
5521 If this option is not set, then some iterations of the domains
5522 in these components may be scheduled together.
5523 If this option is set, then the components are given consecutive
5524 schedules.
5526 =back
5528 =head2 AST Generation
5530 This section describes the C<isl> functionality for generating
5531 ASTs that visit all the elements
5532 in a domain in an order specified by a schedule.
5533 In particular, given a C<isl_union_map>, an AST is generated
5534 that visits all the elements in the domain of the C<isl_union_map>
5535 according to the lexicographic order of the corresponding image
5536 element(s).  If the range of the C<isl_union_map> consists of
5537 elements in more than one space, then each of these spaces is handled
5538 separately in an arbitrary order.
5539 It should be noted that the image elements only specify the I<order>
5540 in which the corresponding domain elements should be visited.
5541 No direct relation between the image elements and the loop iterators
5542 in the generated AST should be assumed.
5544 Each AST is generated within a build.  The initial build
5545 simply specifies the constraints on the parameters (if any)
5546 and can be created, inspected, copied and freed using the following functions.
5548         #include <isl/ast_build.h>
5549         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_from_context(
5550                 __isl_take isl_set *set);
5551         isl_ctx *isl_ast_build_get_ctx(
5552                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5553         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_copy(
5554                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5555         void *isl_ast_build_free(
5556                 __isl_take isl_ast_build *build);
5558 The C<set> argument is usually a parameter set with zero or more parameters.
5559 More C<isl_ast_build> functions are described in L</"Nested AST Generation">
5560 and L</"Fine-grained Control over AST Generation">.
5561 Finally, the AST itself can be constructed using the following
5562 function.
5564         #include <isl/ast_build.h>
5565         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_build_ast_from_schedule(
5566                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5567                 __isl_take isl_union_map *schedule);
5569 =head3 Inspecting the AST
5571 The basic properties of an AST node can be obtained as follows.
5573         #include <isl/ast.h>
5574         isl_ctx *isl_ast_node_get_ctx(
5575                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5576         enum isl_ast_node_type isl_ast_node_get_type(
5577                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5579 The type of an AST node is one of
5580 C<isl_ast_node_for>,
5581 C<isl_ast_node_if>,
5582 C<isl_ast_node_block> or
5583 C<isl_ast_node_user>.
5584 An C<isl_ast_node_for> represents a for node.
5585 An C<isl_ast_node_if> represents an if node.
5586 An C<isl_ast_node_block> represents a compound node.
5587 An C<isl_ast_node_user> represents an expression statement.
5588 An expression statement typically corresponds to a domain element, i.e.,
5589 one of the elements that is visited by the AST.
5591 Each type of node has its own additional properties.
5593         #include <isl/ast.h>
5594         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_iterator(
5595                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5596         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_init(
5597                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5598         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_cond(
5599                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5600         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_inc(
5601                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5602         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_for_get_body(
5603                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5604         int isl_ast_node_for_is_degenerate(
5605                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5607 An C<isl_ast_for> is considered degenerate if it is known to execute
5608 exactly once.
5610         #include <isl/ast.h>
5611         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_if_get_cond(
5612                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5613         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_then(
5614                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5615         int isl_ast_node_if_has_else(
5616                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5617         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_else(
5618                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5620         __isl_give isl_ast_node_list *
5621         isl_ast_node_block_get_children(
5622                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5624         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_user_get_expr(
5625                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5627 Each of the returned C<isl_ast_expr>s can in turn be inspected using
5628 the following functions.
5630         #include <isl/ast.h>
5631         isl_ctx *isl_ast_expr_get_ctx(
5632                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5633         enum isl_ast_expr_type isl_ast_expr_get_type(
5634                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5636 The type of an AST expression is one of
5637 C<isl_ast_expr_op>,
5638 C<isl_ast_expr_id> or
5639 C<isl_ast_expr_int>.
5640 An C<isl_ast_expr_op> represents the result of an operation.
5641 An C<isl_ast_expr_id> represents an identifier.
5642 An C<isl_ast_expr_int> represents an integer value.
5644 Each type of expression has its own additional properties.
5646         #include <isl/ast.h>
5647         enum isl_ast_op_type isl_ast_expr_get_op_type(
5648                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5649         int isl_ast_expr_get_op_n_arg(__isl_keep isl_ast_expr *expr);
5650         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_get_op_arg(
5651                 __isl_keep isl_ast_expr *expr, int pos);
5652         int isl_ast_node_foreach_ast_op_type(
5653                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5654                 int (*fn)(enum isl_ast_op_type type, void *user),
5655                 void *user);
5657 C<isl_ast_expr_get_op_type> returns the type of the operation
5658 performed.  C<isl_ast_expr_get_op_n_arg> returns the number of
5659 arguments.  C<isl_ast_expr_get_op_arg> returns the specified
5660 argument.
5661 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> calls C<fn> for each distinct
5662 C<isl_ast_op_type> that appears in C<node>.
5663 The operation type is one of the following.
5665 =over
5667 =item C<isl_ast_op_and>
5669 Logical I<and> of two arguments.
5670 Both arguments can be evaluated.
5672 =item C<isl_ast_op_and_then>
5674 Logical I<and> of two arguments.
5675 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to true.
5677 =item C<isl_ast_op_or>
5679 Logical I<or> of two arguments.
5680 Both arguments can be evaluated.
5682 =item C<isl_ast_op_or_else>
5684 Logical I<or> of two arguments.
5685 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to false.
5687 =item C<isl_ast_op_max>
5689 Maximum of two or more arguments.
5691 =item C<isl_ast_op_min>
5693 Minimum of two or more arguments.
5695 =item C<isl_ast_op_minus>
5697 Change sign.
5699 =item C<isl_ast_op_add>
5701 Sum of two arguments.
5703 =item C<isl_ast_op_sub>
5705 Difference of two arguments.
5707 =item C<isl_ast_op_mul>
5709 Product of two arguments.
5711 =item C<isl_ast_op_div>
5713 Exact division.  That is, the result is known to be an integer.
5715 =item C<isl_ast_op_fdiv_q>
5717 Result of integer division, rounded towards negative
5718 infinity.
5720 =item C<isl_ast_op_pdiv_q>
5722 Result of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5724 =item C<isl_ast_op_pdiv_r>
5726 Remainder of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5728 =item C<isl_ast_op_cond>
5730 Conditional operator defined on three arguments.
5731 If the first argument evaluates to true, then the result
5732 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5733 is equal to the third argument.
5734 The second and third argument may only be evaluated if
5735 the first argument evaluates to true and false, respectively.
5736 Corresponds to C<a ? b : c> in C.
5738 =item C<isl_ast_op_select>
5740 Conditional operator defined on three arguments.
5741 If the first argument evaluates to true, then the result
5742 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5743 is equal to the third argument.
5744 The second and third argument may be evaluated independently
5745 of the value of the first argument.
5746 Corresponds to C<a * b + (1 - a) * c> in C.
5748 =item C<isl_ast_op_eq>
5750 Equality relation.
5752 =item C<isl_ast_op_le>
5754 Less than or equal relation.
5756 =item C<isl_ast_op_lt>
5758 Less than relation.
5760 =item C<isl_ast_op_ge>
5762 Greater than or equal relation.
5764 =item C<isl_ast_op_gt>
5766 Greater than relation.
5768 =item C<isl_ast_op_call>
5770 A function call.
5771 The number of arguments of the C<isl_ast_expr> is one more than
5772 the number of arguments in the function call, the first argument
5773 representing the function being called.
5775 =back
5777         #include <isl/ast.h>
5778         __isl_give isl_id *isl_ast_expr_get_id(
5779                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5781 Return the identifier represented by the AST expression.
5783         #include <isl/ast.h>
5784         __isl_give isl_val *isl_ast_expr_get_val(
5785                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5787 Return the integer represented by the AST expression.
5789 =head3 Manipulating and printing the AST
5791 AST nodes can be copied and freed using the following functions.
5793         #include <isl/ast.h>
5794         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_copy(
5795                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5796         void *isl_ast_node_free(__isl_take isl_ast_node *node);
5798 AST expressions can be copied and freed using the following functions.
5800         #include <isl/ast.h>
5801         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_copy(
5802                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5803         void *isl_ast_expr_free(__isl_take isl_ast_expr *expr);
5805 New AST expressions can be created either directly or within
5806 the context of an C<isl_ast_build>.
5808         #include <isl/ast.h>
5809         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_val(
5810                 __isl_take isl_val *v);
5811         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_id(
5812                 __isl_take isl_id *id);
5813         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_neg(
5814                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
5815         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_add(
5816                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5817                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5818         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_sub(
5819                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5820                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5821         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_mul(
5822                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5823                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5824         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_div(
5825                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5826                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5827         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_and(
5828                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5829                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5830         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_or(
5831                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5832                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5834         #include <isl/ast_build.h>
5835         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_pw_aff(
5836                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5837                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
5838         __isl_give isl_ast_expr *
5839         isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff(
5840                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5841                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
5843 The domains of C<pa> and C<pma> should correspond
5844 to the schedule space of C<build>.
5845 The tuple id of C<pma> is used as the function being called.
5847 User specified data can be attached to an C<isl_ast_node> and obtained
5848 from the same C<isl_ast_node> using the following functions.
5850         #include <isl/ast.h>
5851         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_set_annotation(
5852                 __isl_take isl_ast_node *node,
5853                 __isl_take isl_id *annotation);
5854         __isl_give isl_id *isl_ast_node_get_annotation(
5855                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5857 Basic printing can be performed using the following functions.
5859         #include <isl/ast.h>
5860         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_expr(
5861                 __isl_take isl_printer *p,
5862                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5863         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_node(
5864                 __isl_take isl_printer *p,
5865                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5867 More advanced printing can be performed using the following functions.
5869         #include <isl/ast.h>
5870         __isl_give isl_printer *isl_ast_op_type_print_macro(
5871                 enum isl_ast_op_type type,
5872                 __isl_take isl_printer *p);
5873         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print_macros(
5874                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5875                 __isl_take isl_printer *p);
5876         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print(
5877                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5878                 __isl_take isl_printer *p,
5879                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5880         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_for_print(
5881                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5882                 __isl_take isl_printer *p,
5883                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5884         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_if_print(
5885                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5886                 __isl_take isl_printer *p,
5887                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5889 While printing an C<isl_ast_node> in C<ISL_FORMAT_C>,
5890 C<isl> may print out an AST that makes use of macros such
5891 as C<floord>, C<min> and C<max>.
5892 C<isl_ast_op_type_print_macro> prints out the macro
5893 corresponding to a specific C<isl_ast_op_type>.
5894 C<isl_ast_node_print_macros> scans the C<isl_ast_node>
5895 for expressions where these macros would be used and prints
5896 out the required macro definitions.
5897 Essentially, C<isl_ast_node_print_macros> calls
5898 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> with C<isl_ast_op_type_print_macro>
5899 as function argument.
5900 C<isl_ast_node_print>, C<isl_ast_node_for_print> and
5901 C<isl_ast_node_if_print> print an C<isl_ast_node>
5902 in C<ISL_FORMAT_C>, but allow for some extra control
5903 through an C<isl_ast_print_options> object.
5904 This object can be created using the following functions.
5906         #include <isl/ast.h>
5907         __isl_give isl_ast_print_options *
5908         isl_ast_print_options_alloc(isl_ctx *ctx);
5909         __isl_give isl_ast_print_options *
5910         isl_ast_print_options_copy(
5911                 __isl_keep isl_ast_print_options *options);
5912         void *isl_ast_print_options_free(
5913                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5915         __isl_give isl_ast_print_options *
5916         isl_ast_print_options_set_print_user(
5917                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
5918                 __isl_give isl_printer *(*print_user)(
5919                         __isl_take isl_printer *p,
5920                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
5921                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
5922                 void *user);
5923         __isl_give isl_ast_print_options *
5924         isl_ast_print_options_set_print_for(
5925                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
5926                 __isl_give isl_printer *(*print_for)(
5927                         __isl_take isl_printer *p,
5928                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
5929                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
5930                 void *user);
5932 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_user>
5933 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_user> needs to
5934 be printed.
5935 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for>
5936 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_for> needs to
5937 be printed.
5938 Note that C<isl_ast_node_for_print> will I<not> call the
5939 callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for> on the node
5940 on which C<isl_ast_node_for_print> is called, but only on nested
5941 nodes of type C<isl_ast_node_for>.  It is therefore safe to
5942 call C<isl_ast_node_for_print> from within the callback set by
5943 C<isl_ast_print_options_set_print_for>.
5945 The following option determines the type to be used for iterators
5946 while printing the AST.
5948         int isl_options_set_ast_iterator_type(
5949                 isl_ctx *ctx, const char *val);
5950         const char *isl_options_get_ast_iterator_type(
5951                 isl_ctx *ctx);
5953 =head3 Options
5955         #include <isl/ast_build.h>
5956         int isl_options_set_ast_build_atomic_upper_bound(
5957                 isl_ctx *ctx, int val);
5958         int isl_options_get_ast_build_atomic_upper_bound(
5959                 isl_ctx *ctx);
5960         int isl_options_set_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx,
5961                 int val);
5962         int isl_options_get_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx);
5963         int isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(
5964                 isl_ctx *ctx, int val);
5965         int isl_options_get_ast_build_exploit_nested_bounds(
5966                 isl_ctx *ctx);
5967         int isl_options_set_ast_build_group_coscheduled(
5968                 isl_ctx *ctx, int val);
5969         int isl_options_get_ast_build_group_coscheduled(
5970                 isl_ctx *ctx);
5971         int isl_options_set_ast_build_scale_strides(
5972                 isl_ctx *ctx, int val);
5973         int isl_options_get_ast_build_scale_strides(
5974                 isl_ctx *ctx);
5975         int isl_options_set_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx,
5976                 int val);
5977         int isl_options_get_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx);
5978         int isl_options_set_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx,
5979                 int val);
5980         int isl_options_get_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx);
5982 =over
5984 =item * ast_build_atomic_upper_bound
5986 Generate loop upper bounds that consist of the current loop iterator,
5987 an operator and an expression not involving the iterator.
5988 If this option is not set, then the current loop iterator may appear
5989 several times in the upper bound.
5990 For example, when this option is turned off, AST generation
5991 for the schedule
5993         [n] -> { A[i] -> [i] : 0 <= i <= 100, n }
5995 produces
5997         for (int c0 = 0; c0 <= 100 && n >= c0; c0 += 1)
5998           A(c0);
6000 When the option is turned on, the following AST is generated
6002         for (int c0 = 0; c0 <= min(100, n); c0 += 1)
6003           A(c0);
6005 =item * ast_build_prefer_pdiv
6007 If this option is turned off, then the AST generation will
6008 produce ASTs that may only contain C<isl_ast_op_fdiv_q>
6009 operators, but no C<isl_ast_op_pdiv_q> or
6010 C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6011 If this options is turned on, then C<isl> will try to convert
6012 some of the C<isl_ast_op_fdiv_q> operators to (expressions containing)
6013 C<isl_ast_op_pdiv_q> or C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6015 =item * ast_build_exploit_nested_bounds
6017 Simplify conditions based on bounds of nested for loops.
6018 In particular, remove conditions that are implied by the fact
6019 that one or more nested loops have at least one iteration,
6020 meaning that the upper bound is at least as large as the lower bound.
6021 For example, when this option is turned off, AST generation
6022 for the schedule
6024         [N,M] -> { A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i <= N and
6025                                         0 <= j <= M }
6027 produces
6029         if (M >= 0)
6030           for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6031             for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6032               A(c0, c1);
6034 When the option is turned on, the following AST is generated
6036         for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6037           for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6038             A(c0, c1);
6040 =item * ast_build_group_coscheduled
6042 If two domain elements are assigned the same schedule point, then
6043 they may be executed in any order and they may even appear in different
6044 loops.  If this options is set, then the AST generator will make
6045 sure that coscheduled domain elements do not appear in separate parts
6046 of the AST.  This is useful in case of nested AST generation
6047 if the outer AST generation is given only part of a schedule
6048 and the inner AST generation should handle the domains that are
6049 coscheduled by this initial part of the schedule together.
6050 For example if an AST is generated for a schedule
6052         { A[i] -> [0]; B[i] -> [0] }
6054 then the C<isl_ast_build_set_create_leaf> callback described
6055 below may get called twice, once for each domain.
6056 Setting this option ensures that the callback is only called once
6057 on both domains together.
6059 =item * ast_build_separation_bounds
6061 This option specifies which bounds to use during separation.
6062 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_IMPLICIT>
6063 then all (possibly implicit) bounds on the current dimension will
6064 be used during separation.
6065 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_EXPLICIT>
6066 then only those bounds that are explicitly available will
6067 be used during separation.
6069 =item * ast_build_scale_strides
6071 This option specifies whether the AST generator is allowed
6072 to scale down iterators of strided loops.
6074 =item * ast_build_allow_else
6076 This option specifies whether the AST generator is allowed
6077 to construct if statements with else branches.
6079 =item * ast_build_allow_or
6081 This option specifies whether the AST generator is allowed
6082 to construct if conditions with disjunctions.
6084 =back
6086 =head3 Fine-grained Control over AST Generation
6088 Besides specifying the constraints on the parameters,
6089 an C<isl_ast_build> object can be used to control
6090 various aspects of the AST generation process.
6091 The most prominent way of control is through ``options'',
6092 which can be set using the following function.
6094         #include <isl/ast_build.h>
6095         __isl_give isl_ast_build *
6096         isl_ast_build_set_options(
6097                 __isl_take isl_ast_build *control,
6098                 __isl_take isl_union_map *options);
6100 The options are encoded in an <isl_union_map>.
6101 The domain of this union relation refers to the schedule domain,
6102 i.e., the range of the schedule passed to C<isl_ast_build_ast_from_schedule>.
6103 In the case of nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6104 the domain of C<options> should refer to the extra piece of the schedule.
6105 That is, it should be equal to the range of the wrapped relation in the
6106 range of the schedule.
6107 The range of the options can consist of elements in one or more spaces,
6108 the names of which determine the effect of the option.
6109 The values of the range typically also refer to the schedule dimension
6110 to which the option applies.  In case of nested AST generation
6111 (see L</"Nested AST Generation">), these values refer to the position
6112 of the schedule dimension within the innermost AST generation.
6113 The constraints on the domain elements of
6114 the option should only refer to this dimension and earlier dimensions.
6115 We consider the following spaces.
6117 =over
6119 =item C<separation_class>
6121 This space is a wrapped relation between two one dimensional spaces.
6122 The input space represents the schedule dimension to which the option
6123 applies and the output space represents the separation class.
6124 While constructing a loop corresponding to the specified schedule
6125 dimension(s), the AST generator will try to generate separate loops
6126 for domain elements that are assigned different classes.
6127 If only some of the elements are assigned a class, then those elements
6128 that are not assigned any class will be treated as belonging to a class
6129 that is separate from the explicitly assigned classes.
6130 The typical use case for this option is to separate full tiles from
6131 partial tiles.
6132 The other options, described below, are applied after the separation
6133 into classes.
6135 As an example, consider the separation into full and partial tiles
6136 of a tiling of a triangular domain.
6137 Take, for example, the domain
6139         { A[i,j] : 0 <= i,j and i + j <= 100 }
6141 and a tiling into tiles of 10 by 10.  The input to the AST generator
6142 is then the schedule
6144         { A[i,j] -> [([i/10]),[j/10],i,j] : 0 <= i,j and
6145                                                 i + j <= 100 }
6147 Without any options, the following AST is generated
6149         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1)
6150           for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6151             for (int c2 = 10 * c0;
6152                  c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6153                  c2 += 1)
6154               for (int c3 = 10 * c1;
6155                    c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6156                    c3 += 1)
6157                 A(c2, c3);
6159 Separation into full and partial tiles can be obtained by assigning
6160 a class, say C<0>, to the full tiles.  The full tiles are represented by those
6161 values of the first and second schedule dimensions for which there are
6162 values of the third and fourth dimensions to cover an entire tile.
6163 That is, we need to specify the following option
6165         { [a,b,c,d] -> separation_class[[0]->[0]] :
6166                 exists b': 0 <= 10a,10b' and
6167                            10a+9+10b'+9 <= 100;
6168           [a,b,c,d] -> separation_class[[1]->[0]] :
6169                 0 <= 10a,10b and 10a+9+10b+9 <= 100 }
6171 which simplifies to
6173         { [a, b, c, d] -> separation_class[[1] -> [0]] :
6174                 a >= 0 and b >= 0 and b <= 8 - a;
6175           [a, b, c, d] -> separation_class[[0] -> [0]] :
6176                 a >= 0 and a <= 8 }
6178 With this option, the generated AST is as follows
6180         {
6181           for (int c0 = 0; c0 <= 8; c0 += 1) {
6182             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 8; c1 += 1)
6183               for (int c2 = 10 * c0;
6184                    c2 <= 10 * c0 + 9; c2 += 1)
6185                 for (int c3 = 10 * c1;
6186                      c3 <= 10 * c1 + 9; c3 += 1)
6187                   A(c2, c3);
6188             for (int c1 = -c0 + 9; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6189               for (int c2 = 10 * c0;
6190                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6191                    c2 += 1)
6192                 for (int c3 = 10 * c1;
6193                      c3 <= min(-c2 + 100, 10 * c1 + 9);
6194                      c3 += 1)
6195                   A(c2, c3);
6196           }
6197           for (int c0 = 9; c0 <= 10; c0 += 1)
6198             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6199               for (int c2 = 10 * c0;
6200                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6201                    c2 += 1)
6202                 for (int c3 = 10 * c1;
6203                      c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6204                      c3 += 1)
6205                   A(c2, c3);
6206         }
6208 =item C<separate>
6210 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6211 to which ``separation'' should be applied.  Separation tries to split
6212 a loop into several pieces if this can avoid the generation of guards
6213 inside the loop.
6214 See also the C<atomic> option.
6216 =item C<atomic>
6218 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6219 for which the domains should be considered ``atomic''.  That is, the
6220 AST generator will make sure that any given domain space will only appear
6221 in a single loop at the specified level.
6223 Consider the following schedule
6225         { a[i] -> [i] : 0 <= i < 10;
6226           b[i] -> [i+1] : 0 <= i < 10 }
6228 If the following option is specified
6230         { [i] -> separate[x] }
6232 then the following AST will be generated
6234         {
6235           a(0);
6236           for (int c0 = 1; c0 <= 9; c0 += 1) {
6237             a(c0);
6238             b(c0 - 1);
6239           }
6240           b(9);
6241         }
6243 If, on the other hand, the following option is specified
6245         { [i] -> atomic[x] }
6247 then the following AST will be generated
6249         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1) {
6250           if (c0 <= 9)
6251             a(c0);
6252           if (c0 >= 1)
6253             b(c0 - 1);
6254         }
6256 If neither C<atomic> nor C<separate> is specified, then the AST generator
6257 may produce either of these two results or some intermediate form.
6259 =item C<unroll>
6261 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6262 that should be I<completely> unrolled.
6263 To obtain a partial unrolling, the user should apply an additional
6264 strip-mining to the schedule and fully unroll the inner loop.
6266 =back
6268 Additional control is available through the following functions.
6270         #include <isl/ast_build.h>
6271         __isl_give isl_ast_build *
6272         isl_ast_build_set_iterators(
6273                 __isl_take isl_ast_build *control,
6274                 __isl_take isl_id_list *iterators);
6276 The function C<isl_ast_build_set_iterators> allows the user to
6277 specify a list of iterator C<isl_id>s to be used as iterators.
6278 If the input schedule is injective, then
6279 the number of elements in this list should be as large as the dimension
6280 of the schedule space, but no direct correspondence should be assumed
6281 between dimensions and elements.
6282 If the input schedule is not injective, then an additional number
6283 of C<isl_id>s equal to the largest dimension of the input domains
6284 may be required.
6285 If the number of provided C<isl_id>s is insufficient, then additional
6286 names are automatically generated.
6288         #include <isl/ast_build.h>
6289         __isl_give isl_ast_build *
6290         isl_ast_build_set_create_leaf(
6291                 __isl_take isl_ast_build *control,
6292                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6293                         __isl_take isl_ast_build *build,
6294                         void *user), void *user);
6297 C<isl_ast_build_set_create_leaf> function allows for the
6298 specification of a callback that should be called whenever the AST
6299 generator arrives at an element of the schedule domain.
6300 The callback should return an AST node that should be inserted
6301 at the corresponding position of the AST.  The default action (when
6302 the callback is not set) is to continue generating parts of the AST to scan
6303 all the domain elements associated to the schedule domain element
6304 and to insert user nodes, ``calling'' the domain element, for each of them.
6305 The C<build> argument contains the current state of the C<isl_ast_build>.
6306 To ease nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6307 all control information that is
6308 specific to the current AST generation such as the options and
6309 the callbacks has been removed from this C<isl_ast_build>.
6310 The callback would typically return the result of a nested
6311 AST generation or a
6312 user defined node created using the following function.
6314         #include <isl/ast.h>
6315         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_alloc_user(
6316                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6318         #include <isl/ast_build.h>
6319         __isl_give isl_ast_build *
6320         isl_ast_build_set_at_each_domain(
6321                 __isl_take isl_ast_build *build,
6322                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6323                         __isl_take isl_ast_node *node,
6324                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6325                         void *user), void *user);
6326         __isl_give isl_ast_build *
6327         isl_ast_build_set_before_each_for(
6328                 __isl_take isl_ast_build *build,
6329                 __isl_give isl_id *(*fn)(
6330                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6331                         void *user), void *user);
6332         __isl_give isl_ast_build *
6333         isl_ast_build_set_after_each_for(
6334                 __isl_take isl_ast_build *build,
6335                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6336                         __isl_take isl_ast_node *node,
6337                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6338                         void *user), void *user);
6340 The callback set by C<isl_ast_build_set_at_each_domain> will
6341 be called for each domain AST node.
6342 The callbacks set by C<isl_ast_build_set_before_each_for>
6343 and C<isl_ast_build_set_after_each_for> will be called
6344 for each for AST node.  The first will be called in depth-first
6345 pre-order, while the second will be called in depth-first post-order.
6346 Since C<isl_ast_build_set_before_each_for> is called before the for
6347 node is actually constructed, it is only passed an C<isl_ast_build>.
6348 The returned C<isl_id> will be added as an annotation (using
6349 C<isl_ast_node_set_annotation>) to the constructed for node.
6350 In particular, if the user has also specified an C<after_each_for>
6351 callback, then the annotation can be retrieved from the node passed to
6352 that callback using C<isl_ast_node_get_annotation>.
6353 All callbacks should C<NULL> on failure.
6354 The given C<isl_ast_build> can be used to create new
6355 C<isl_ast_expr> objects using C<isl_ast_build_expr_from_pw_aff>
6356 or C<isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff>.
6358 =head3 Nested AST Generation
6360 C<isl> allows the user to create an AST within the context
6361 of another AST.  These nested ASTs are created using the
6362 same C<isl_ast_build_ast_from_schedule> function that is used to create the
6363 outer AST.  The C<build> argument should be an C<isl_ast_build>
6364 passed to a callback set by
6365 C<isl_ast_build_set_create_leaf>.
6366 The space of the range of the C<schedule> argument should refer
6367 to this build.  In particular, the space should be a wrapped
6368 relation and the domain of this wrapped relation should be the
6369 same as that of the range of the schedule returned by
6370 C<isl_ast_build_get_schedule> below.
6371 In practice, the new schedule is typically
6372 created by calling C<isl_union_map_range_product> on the old schedule
6373 and some extra piece of the schedule.
6374 The space of the schedule domain is also available from
6375 the C<isl_ast_build>.
6377         #include <isl/ast_build.h>
6378         __isl_give isl_union_map *isl_ast_build_get_schedule(
6379                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6380         __isl_give isl_space *isl_ast_build_get_schedule_space(
6381                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6382         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_restrict(
6383                 __isl_take isl_ast_build *build,
6384                 __isl_take isl_set *set);
6386 The C<isl_ast_build_get_schedule> function returns a (partial)
6387 schedule for the domains elements for which part of the AST still needs to
6388 be generated in the current build.
6389 In particular, the domain elements are mapped to those iterations of the loops
6390 enclosing the current point of the AST generation inside which
6391 the domain elements are executed.
6392 No direct correspondence between
6393 the input schedule and this schedule should be assumed.
6394 The space obtained from C<isl_ast_build_get_schedule_space> can be used
6395 to create a set for C<isl_ast_build_restrict> to intersect
6396 with the current build.  In particular, the set passed to
6397 C<isl_ast_build_restrict> can have additional parameters.
6398 The ids of the set dimensions in the space returned by
6399 C<isl_ast_build_get_schedule_space> correspond to the
6400 iterators of the already generated loops.
6401 The user should not rely on the ids of the output dimensions
6402 of the relations in the union relation returned by
6403 C<isl_ast_build_get_schedule> having any particular value.
6405 =head1 Applications
6407 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
6408 it also contains some basic applications that use some
6409 of the functionality of C<isl>.
6410 The input may be specified in either the L<isl format>
6411 or the L<PolyLib format>.
6413 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
6415 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
6416 an integer element of the polyhedron, if there is any.
6417 The first column in the output is the denominator and is always
6418 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
6419 then a vector of length zero is printed.
6421 =head2 C<isl_pip>
6423 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
6424 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
6425 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
6426 of constraints on a parametric polyhedron.
6427 The coefficients of the parameters appear in the last columns
6428 (but before the final constant column).
6429 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
6430 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
6431 is just a dump of the internal state.
6433 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
6435 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
6436 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
6437 If an affine objective function
6438 is given, then the constant should appear in the last column.
6440 =head2 C<isl_polytope_scan>
6442 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
6443 all integer points in the polytope.
6445 =head2 C<isl_codegen>
6447 Given a schedule, a context set and an options relation,
6448 C<isl_codegen> prints out an AST that scans the domain elements
6449 of the schedule in the order of their image(s) taking into account
6450 the constraints in the context set.