add isl_val_abs_eq
[isl.git] / doc / user.pod
blob3c922f78a8dc721fe1a62670eb7f5515111d540a
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> or C<imath>.
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 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 =item * The functions C<isl_pw_qpolynomial_eval>,
193 C<isl_union_pw_qpolynomial_eval>, C<isl_pw_qpolynomial_fold_eval>
194 and C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval> have been changed to return
195 an C<isl_val> instead of an C<isl_qpolynomial>.
197 =item * The function C<isl_band_member_is_zero_distance>
198 has been removed.  Essentially the same functionality is available
199 through C<isl_band_member_is_coincident>, except that is requires
200 setting up coincidence constraints.
201 The option C<schedule_outer_zero_distance> has accordingly been
202 replaced by the option C<schedule_outer_coincidence>.
204 =item * The function C<isl_vertex_get_expr> has been changed
205 to return an C<isl_multi_aff> instead of a rational C<isl_basic_set>.
206 The function C<isl_vertex_get_domain> has been changed to return
207 a regular basic set, rather than a rational basic set.
209 =back
211 =head1 License
213 C<isl> is released under the MIT license.
215 =over
217 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
218 this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
219 the Software without restriction, including without limitation the rights to
220 use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
221 of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
222 so, subject to the following conditions:
224 The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
225 copies or substantial portions of the Software.
227 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
228 IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
229 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
230 AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
231 LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
232 OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
233 SOFTWARE.
235 =back
237 Note that by default C<isl> requires C<GMP>, which is released
238 under the GNU Lesser General Public License (LGPL).  This means
239 that code linked against C<isl> is also linked against LGPL code.
241 When configuring with C<--with-int=imath>, C<isl> will link against C<imath>, a
242 library for exact integer arithmetic released under the MIT license.
244 =head1 Installation
246 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
247 or from the git repository.  Both are available from
248 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
249 The installation process depends on how you obtained
250 the source.
252 =head2 Installation from the git repository
254 =over
256 =item 1 Clone or update the repository
258 The first time the source is obtained, you need to clone
259 the repository.
261         git clone git://repo.or.cz/isl.git
263 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
265         git pull
267 =item 2 Optionally get C<imath> submodule
269 To build C<isl> with C<imath>, you need to obtain the C<imath>
270 submodule by running in the git source tree of C<isl>
272        git submodule init
273        git submodule update
275 This will fetch the required version of C<imath> in a subdirectory of C<isl>.
277 =item 2 Generate C<configure>
279         ./autogen.sh
281 =back
283 After performing the above steps, continue
284 with the L<Common installation instructions>.
286 =head2 Common installation instructions
288 =over
290 =item 1 Obtain C<GMP>
292 By default, building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
293 Your distribution may not provide these header files by default
294 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
295 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
296 source, available from L<http://gmplib.org/>.
297 C<GMP> is not needed if you build C<isl> with C<imath>.
299 =item 2 Configure
301 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
302 To run it, just type
304         ./configure
306 optionally followed by some configure options.
307 A complete list of options can be obtained by running
309         ./configure --help
311 Below we discuss some of the more common options.
313 =over
315 =item C<--prefix>
317 Installation prefix for C<isl>
319 =item C<--with-int=[gmp|imath]>
321 Select the integer library to be used by C<isl>, the default is C<gmp>.
322 Note that C<isl> may run significantly slower if you use C<imath>.
324 =item C<--with-gmp-prefix>
326 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
328 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
330 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
332 =back
334 =item 3 Compile
336         make
338 =item 4 Install (optional)
340         make install
342 =back
344 =head1 Integer Set Library
346 =head2 Initialization
348 All manipulations of integer sets and relations occur within
349 the context of an C<isl_ctx>.
350 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
351 All arguments of a function are required to have been allocated
352 within the same context.
353 There are currently no functions available for moving an object
354 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
355 there is currently no way of safely moving an object from one
356 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
358 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
359 freed using C<isl_ctx_free>.
360 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
361 before the C<isl_ctx> itself is freed.
363         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
364         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
366 The user can impose a bound on the number of low-level I<operations>
367 that can be performed by an C<isl_ctx>.  This bound can be set and
368 retrieved using the following functions.  A bound of zero means that
369 no bound is imposed.  The number of operations performed can be
370 reset using C<isl_ctx_reset_operations>.  Note that the number
371 of low-level operations needed to perform a high-level computation
372 may differ significantly across different versions
373 of C<isl>, but it should be the same across different platforms
374 for the same version of C<isl>.
376 Warning: This feature is experimental.  C<isl> has good support to abort and
377 bail out during the computation, but this feature may exercise error code paths
378 that are normally not used that much. Consequently, it is not unlikely that
379 hidden bugs will be exposed.
381         void isl_ctx_set_max_operations(isl_ctx *ctx,
382                 unsigned long max_operations);
383         unsigned long isl_ctx_get_max_operations(isl_ctx *ctx);
384         void isl_ctx_reset_operations(isl_ctx *ctx);
386 =head2 Memory Management
388 Since a high-level operation on isl objects usually involves
389 several substeps and since the user is usually not interested in
390 the intermediate results, most functions that return a new object
391 will also release all the objects passed as arguments.
392 If the user still wants to use one or more of these arguments
393 after the function call, she should pass along a copy of the
394 object rather than the object itself.
395 The user is then responsible for making sure that the original
396 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
398 The arguments and return values of all documented functions are
399 annotated to make clear which arguments are released and which
400 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
401 are used
403 =over
405 =item C<__isl_give>
407 C<__isl_give> means that a new object is returned.
408 The user should make sure that the returned pointer is
409 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
410 In between, it can be used as a value for as many
411 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
412 There is one exception, and that is the case where the
413 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
414 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
416 =item C<__isl_null>
418 C<__isl_null> means that a C<NULL> value is returned.
420 =item C<__isl_take>
422 C<__isl_take> means that the object the argument points to
423 is taken over by the function and may no longer be used
424 by the user as an argument to any other function.
425 The pointer value must be one returned by a function
426 returning an C<__isl_give> pointer.
427 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
428 be treated as an error in the sense that the function will
429 not perform its usual operation.  However, it will still
430 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
431 are released.
433 =item C<__isl_keep>
435 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
436 temporarily.  After the function has finished, the user
437 can still use it as an argument to other functions.
438 A C<NULL> value will be treated in the same way as
439 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
441 =back
443 =head2 Values
445 An C<isl_val> represents an integer value, a rational value
446 or one of three special values, infinity, negative infinity and NaN.
447 Some predefined values can be created using the following functions.
449         #include <isl/val.h>
450         __isl_give isl_val *isl_val_zero(isl_ctx *ctx);
451         __isl_give isl_val *isl_val_one(isl_ctx *ctx);
452         __isl_give isl_val *isl_val_negone(isl_ctx *ctx);
453         __isl_give isl_val *isl_val_nan(isl_ctx *ctx);
454         __isl_give isl_val *isl_val_infty(isl_ctx *ctx);
455         __isl_give isl_val *isl_val_neginfty(isl_ctx *ctx);
457 Specific integer values can be created using the following functions.
459         #include <isl/val.h>
460         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_si(isl_ctx *ctx,
461                 long i);
462         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_ui(isl_ctx *ctx,
463                 unsigned long u);
464         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_chunks(isl_ctx *ctx,
465                 size_t n, size_t size, const void *chunks);
467 The function C<isl_val_int_from_chunks> constructs an C<isl_val>
468 from the C<n> I<digits>, each consisting of C<size> bytes, stored at C<chunks>.
469 The least significant digit is assumed to be stored first.
471 Value objects can be copied and freed using the following functions.
473         #include <isl/val.h>
474         __isl_give isl_val *isl_val_copy(__isl_keep isl_val *v);
475         __isl_null isl_val *isl_val_free(__isl_take isl_val *v);
477 They can be inspected using the following functions.
479         #include <isl/val.h>
480         isl_ctx *isl_val_get_ctx(__isl_keep isl_val *val);
481         long isl_val_get_num_si(__isl_keep isl_val *v);
482         long isl_val_get_den_si(__isl_keep isl_val *v);
483         double isl_val_get_d(__isl_keep isl_val *v);
484         size_t isl_val_n_abs_num_chunks(__isl_keep isl_val *v,
485                 size_t size);
486         int isl_val_get_abs_num_chunks(__isl_keep isl_val *v,
487                 size_t size, void *chunks);
489 C<isl_val_n_abs_num_chunks> returns the number of I<digits>
490 of C<size> bytes needed to store the absolute value of the
491 numerator of C<v>.
492 C<isl_val_get_abs_num_chunks> stores these digits at C<chunks>,
493 which is assumed to have been preallocated by the caller.
494 The least significant digit is stored first.
495 Note that C<isl_val_get_num_si>, C<isl_val_get_den_si>,
496 C<isl_val_get_d>, C<isl_val_n_abs_num_chunks>
497 and C<isl_val_get_abs_num_chunks> can only be applied to rational values.
499 An C<isl_val> can be modified using the following function.
501         #include <isl/val.h>
502         __isl_give isl_val *isl_val_set_si(__isl_take isl_val *v,
503                 long i);
505 The following unary properties are defined on C<isl_val>s.
507         #include <isl/val.h>
508         int isl_val_sgn(__isl_keep isl_val *v);
509         int isl_val_is_zero(__isl_keep isl_val *v);
510         int isl_val_is_one(__isl_keep isl_val *v);
511         int isl_val_is_negone(__isl_keep isl_val *v);
512         int isl_val_is_nonneg(__isl_keep isl_val *v);
513         int isl_val_is_nonpos(__isl_keep isl_val *v);
514         int isl_val_is_pos(__isl_keep isl_val *v);
515         int isl_val_is_neg(__isl_keep isl_val *v);
516         int isl_val_is_int(__isl_keep isl_val *v);
517         int isl_val_is_rat(__isl_keep isl_val *v);
518         int isl_val_is_nan(__isl_keep isl_val *v);
519         int isl_val_is_infty(__isl_keep isl_val *v);
520         int isl_val_is_neginfty(__isl_keep isl_val *v);
522 Note that the sign of NaN is undefined.
524 The following binary properties are defined on pairs of C<isl_val>s.
526         #include <isl/val.h>
527         int isl_val_lt(__isl_keep isl_val *v1,
528                 __isl_keep isl_val *v2);
529         int isl_val_le(__isl_keep isl_val *v1,
530                 __isl_keep isl_val *v2);
531         int isl_val_gt(__isl_keep isl_val *v1,
532                 __isl_keep isl_val *v2);
533         int isl_val_ge(__isl_keep isl_val *v1,
534                 __isl_keep isl_val *v2);
535         int isl_val_eq(__isl_keep isl_val *v1,
536                 __isl_keep isl_val *v2);
537         int isl_val_ne(__isl_keep isl_val *v1,
538                 __isl_keep isl_val *v2);
539         int isl_val_abs_eq(__isl_keep isl_val *v1,
540                 __isl_keep isl_val *v2);
542 The function C<isl_val_abs_eq> checks whether its two arguments
543 are equal in absolute value.
545 For integer C<isl_val>s we additionally have the following binary property.
547         #include <isl/val.h>
548         int isl_val_is_divisible_by(__isl_keep isl_val *v1,
549                 __isl_keep isl_val *v2);
551 An C<isl_val> can also be compared to an integer using the following
552 function.  The result is undefined for NaN.
554         #include <isl/val.h>
555         int isl_val_cmp_si(__isl_keep isl_val *v, long i);
557 The following unary operations are available on C<isl_val>s.
559         #include <isl/val.h>
560         __isl_give isl_val *isl_val_abs(__isl_take isl_val *v);
561         __isl_give isl_val *isl_val_neg(__isl_take isl_val *v);
562         __isl_give isl_val *isl_val_floor(__isl_take isl_val *v);
563         __isl_give isl_val *isl_val_ceil(__isl_take isl_val *v);
564         __isl_give isl_val *isl_val_trunc(__isl_take isl_val *v);
565         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
567 The following binary operations are available on C<isl_val>s.
569         #include <isl/val.h>
570         __isl_give isl_val *isl_val_min(__isl_take isl_val *v1,
571                 __isl_take isl_val *v2);
572         __isl_give isl_val *isl_val_max(__isl_take isl_val *v1,
573                 __isl_take isl_val *v2);
574         __isl_give isl_val *isl_val_add(__isl_take isl_val *v1,
575                 __isl_take isl_val *v2);
576         __isl_give isl_val *isl_val_add_ui(__isl_take isl_val *v1,
577                 unsigned long v2);
578         __isl_give isl_val *isl_val_sub(__isl_take isl_val *v1,
579                 __isl_take isl_val *v2);
580         __isl_give isl_val *isl_val_sub_ui(__isl_take isl_val *v1,
581                 unsigned long v2);
582         __isl_give isl_val *isl_val_mul(__isl_take isl_val *v1,
583                 __isl_take isl_val *v2);
584         __isl_give isl_val *isl_val_mul_ui(__isl_take isl_val *v1,
585                 unsigned long v2);
586         __isl_give isl_val *isl_val_div(__isl_take isl_val *v1,
587                 __isl_take isl_val *v2);
589 On integer values, we additionally have the following operations.
591         #include <isl/val.h>
592         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
593         __isl_give isl_val *isl_val_mod(__isl_take isl_val *v1,
594                 __isl_take isl_val *v2);
595         __isl_give isl_val *isl_val_gcd(__isl_take isl_val *v1,
596                 __isl_take isl_val *v2);
597         __isl_give isl_val *isl_val_gcdext(__isl_take isl_val *v1,
598                 __isl_take isl_val *v2, __isl_give isl_val **x,
599                 __isl_give isl_val **y);
601 The function C<isl_val_gcdext> returns the greatest common divisor g
602 of C<v1> and C<v2> as well as two integers C<*x> and C<*y> such
603 that C<*x> * C<v1> + C<*y> * C<v2> = g.
605 A value can be read from input using
607         #include <isl/val.h>
608         __isl_give isl_val *isl_val_read_from_str(isl_ctx *ctx,
609                 const char *str);
611 A value can be printed using
613         #include <isl/val.h>
614         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_val(
615                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_val *v);
617 =head3 GMP specific functions
619 These functions are only available if C<isl> has been compiled with C<GMP>
620 support.
622 Specific integer and rational values can be created from C<GMP> values using
623 the following functions.
625         #include <isl/val_gmp.h>
626         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_gmp(isl_ctx *ctx,
627                 mpz_t z);
628         __isl_give isl_val *isl_val_from_gmp(isl_ctx *ctx,
629                 const mpz_t n, const mpz_t d);
631 The numerator and denominator of a rational value can be extracted as
632 C<GMP> values using the following functions.
634         #include <isl/val_gmp.h>
635         int isl_val_get_num_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
636         int isl_val_get_den_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
638 =head2 Sets and Relations
640 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
641 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
642 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
643 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
644 can be described as a conjunction of affine constraints, while
645 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
646 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
647 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
648 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
649 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
650 where spaces are considered different if they have a different number
651 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
652 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
653 one set of variables, while relations have two sets of variables,
654 input variables and output variables.
656 =head2 Error Handling
658 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
659 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
660 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
661 to react on error: to warn, to continue or to abort.
663 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
664 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
665 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
666 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
667 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
668 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
669 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
670 continue to use isl, but only to observe new errors.
672         #include <isl/ctx.h>
673         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
674         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
676 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
677 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
678 implement its own error reporting.
680 The last option is to directly abort the execution of the program from within
681 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
682 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
683 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
684 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
685 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
686 abort on error.
688 The on error behavior of isl can be specified by calling
689 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
690 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
691 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
692 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
693 It is also possible to query the current error mode.
695         #include <isl/options.h>
696         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
697         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
699 =head2 Identifiers
701 Identifiers are used to identify both individual dimensions
702 and tuples of dimensions.  They consist of an optional name and an optional
703 user pointer.  The name and the user pointer cannot both be C<NULL>, however.
704 Identifiers with the same name but different pointer values
705 are considered to be distinct.
706 Similarly, identifiers with different names but the same pointer value
707 are also considered to be distinct.
708 Equal identifiers are represented using the same object.
709 Pairs of identifiers can therefore be tested for equality using the
710 C<==> operator.
711 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
712 using the following functions.
714         #include <isl/id.h>
715         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
716                 __isl_keep const char *name, void *user);
717         __isl_give isl_id *isl_id_set_free_user(
718                 __isl_take isl_id *id,
719                 __isl_give void (*free_user)(void *user));
720         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
721         __isl_null isl_id *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
723         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
724         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
725         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
727         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
728                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
730 The callback set by C<isl_id_set_free_user> is called on the user
731 pointer when the last reference to the C<isl_id> is freed.
732 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
733 data structure, so the result can only be used while the
734 corresponding C<isl_id> is alive.
736 =head2 Spaces
738 Whenever a new set, relation or similar object is created from scratch,
739 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
740 Each space involves zero or more parameters and zero, one or two
741 tuples of set or input/output dimensions.  The parameters and dimensions
742 are identified by an C<isl_dim_type> and a position.
743 The type C<isl_dim_param> refers to parameters,
744 the type C<isl_dim_set> refers to set dimensions (for spaces
745 with a single tuple of dimensions) and the types C<isl_dim_in>
746 and C<isl_dim_out> refer to input and output dimensions
747 (for spaces with two tuples of dimensions).
748 Local spaces (see L</"Local Spaces">) also contain dimensions
749 of type C<isl_dim_div>.
750 Note that parameters are only identified by their position within
751 a given object.  Across different objects, parameters are (usually)
752 identified by their names or identifiers.  Only unnamed parameters
753 are identified by their positions across objects.  The use of unnamed
754 parameters is discouraged.
756         #include <isl/space.h>
757         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
758                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
759         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
760                 unsigned nparam);
761         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
762                 unsigned nparam, unsigned dim);
763         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
764         __isl_null isl_space *isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
765         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
766                 enum isl_dim_type type);
768 The space used for creating a parameter domain
769 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
770 For other sets, the space
771 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
772 for a relation, the space
773 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
774 C<isl_space_dim> can be used
775 to find out the number of dimensions of each type in
776 a space, where type may be
777 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
778 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
779 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
781 To check whether a given space is that of a set or a map
782 or whether it is a parameter space, use these functions:
784         #include <isl/space.h>
785         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
786         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
787         int isl_space_is_map(__isl_keep isl_space *space);
789 Spaces can be compared using the following functions:
791         #include <isl/space.h>
792         int isl_space_is_equal(__isl_keep isl_space *space1,
793                 __isl_keep isl_space *space2);
794         int isl_space_is_domain(__isl_keep isl_space *space1,
795                 __isl_keep isl_space *space2);
796         int isl_space_is_range(__isl_keep isl_space *space1,
797                 __isl_keep isl_space *space2);
798         int isl_space_tuple_is_equal(
799                 __isl_keep isl_space *space1,
800                 enum isl_dim_type type1,
801                 __isl_keep isl_space *space2,
802                 enum isl_dim_type type2);
804 C<isl_space_is_domain> checks whether the first argument is equal
805 to the domain of the second argument.  This requires in particular that
806 the first argument is a set space and that the second argument
807 is a map space.  C<isl_space_tuple_is_equal> checks whether the given
808 tuples (C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> or C<isl_dim_set>) of the given
809 spaces are the same.  That is, it checks if they have the same
810 identifier (if any), the same dimension and the same internal structure
811 (if any).
813 It is often useful to create objects that live in the
814 same space as some other object.  This can be accomplished
815 by creating the new objects
816 (see L</"Creating New Sets and Relations"> or
817 L</"Creating New (Piecewise) Quasipolynomials">) based on the space
818 of the original object.
820         #include <isl/set.h>
821         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
822                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
823         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
825         #include <isl/union_set.h>
826         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
827                 __isl_keep isl_union_set *uset);
829         #include <isl/map.h>
830         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
831                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
832         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
834         #include <isl/union_map.h>
835         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
836                 __isl_keep isl_union_map *umap);
838         #include <isl/constraint.h>
839         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
840                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
842         #include <isl/polynomial.h>
843         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
844                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
845         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
846                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
847         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
848                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
849         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
850                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
851         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
852                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
853         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
854                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
855         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
856                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
857         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
858                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
859         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
860                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
862         #include <isl/val.h>
863         __isl_give isl_space *isl_multi_val_get_space(
864                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
866         #include <isl/aff.h>
867         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
868                 __isl_keep isl_aff *aff);
869         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
870                 __isl_keep isl_aff *aff);
871         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
872                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
873         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
874                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
875         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_domain_space(
876                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
877         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
878                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
879         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
880                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
881         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
882                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
883         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
884                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
885         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_domain_space(
886                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
887         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_space(
888                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
890         #include <isl/point.h>
891         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
892                 __isl_keep isl_point *pnt);
894 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
895 using the following functions.
897         #include <isl/space.h>
898         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
899                 __isl_take isl_space *space,
900                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
901                 __isl_take isl_id *id);
902         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
903                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
904         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
905                 __isl_keep isl_space *space,
906                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
907         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
908                 __isl_take isl_space *space,
909                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
910                  __isl_keep const char *name);
911         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
912                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
913         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
914                 __isl_keep isl_space *space,
915                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
917 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
918 data structure, so the result can only be used while the
919 corresponding C<isl_space> is alive.
920 Also note that every function that operates on two sets or relations
921 requires that both arguments have the same parameters.  This also
922 means that if one of the arguments has named parameters, then the
923 other needs to have named parameters too and the names need to match.
924 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
925 arguments may have different parameters (as long as they are named),
926 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
927 the arguments.
929 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
930 its position can be obtained from the following function.
932         #include <isl/space.h>
933         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
934                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
935         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
936                 enum isl_dim_type type, const char *name);
938 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
939 using the following functions.
941         #include <isl/space.h>
942         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
943                 __isl_take isl_space *space,
944                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
945         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
946                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
947         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
948                 enum isl_dim_type type);
949         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
950                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
951         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
952                 __isl_take isl_space *space,
953                 enum isl_dim_type type, const char *s);
954         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
955                 enum isl_dim_type type);
956         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
957                 enum isl_dim_type type);
959 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
960 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
961 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
962 data structure.
963 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
964 to have the same name.
966 To keep the names of all parameters and tuples, but reset the user pointers
967 of all the corresponding identifiers, use the following function.
969         __isl_give isl_space *isl_space_reset_user(
970                 __isl_take isl_space *space);
972 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
973 the domain or range of a relation can be a nested relation.
974 This process is also called I<wrapping>.
975 The functions for detecting, constructing and deconstructing
976 such nested spaces can be found in the wrapping properties
977 of L</"Unary Properties">, the wrapping operations
978 of L</"Unary Operations"> and the Cartesian product operations
979 of L</"Basic Operations">.
981 Spaces can be created from other spaces
982 using the following functions.
984         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
985         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
986         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
987         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
988         __isl_give isl_space *isl_space_domain_map(
989                 __isl_take isl_space *space);
990         __isl_give isl_space *isl_space_range_map(
991                 __isl_take isl_space *space);
992         __isl_give isl_space *isl_space_params(
993                 __isl_take isl_space *space);
994         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
995                 __isl_take isl_space *space);
996         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
997         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
998                 __isl_take isl_space *right);
999         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
1000                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
1001         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
1002                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
1003         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
1004                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1005         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
1006                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1007         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
1008                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
1009                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
1010                 unsigned n);
1011         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
1012                 __isl_take isl_space *space);
1013         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
1014                 __isl_take isl_space *domain,
1015                 __isl_take isl_space *range);
1016         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
1017         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
1018                 __isl_take isl_space *space);
1019         __isl_give isl_space *isl_space_uncurry(
1020                 __isl_take isl_space *space);
1022 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
1023 the name and the internal structure are lost.
1025 =head2 Local Spaces
1027 A local space is essentially a space with
1028 zero or more existentially quantified variables.
1029 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
1030 using the following functions.
1032         #include <isl/constraint.h>
1033         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
1034                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1036         #include <isl/set.h>
1037         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
1038                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1040         #include <isl/map.h>
1041         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
1042                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1044 A new local space can be created from a space using
1046         #include <isl/local_space.h>
1047         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
1048                 __isl_take isl_space *space);
1050 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
1052         #include <isl/local_space.h>
1053         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
1054                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1055         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
1056         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
1057                 enum isl_dim_type type);
1058         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_tuple_id(
1059                 __isl_take isl_local_space *ls,
1060                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
1061         int isl_local_space_has_dim_id(
1062                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1063                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1064         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
1065                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1066                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1067         int isl_local_space_has_dim_name(
1068                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1069                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
1070         const char *isl_local_space_get_dim_name(
1071                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1072                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1073         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
1074                 __isl_take isl_local_space *ls,
1075                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
1076         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
1077                 __isl_take isl_local_space *ls,
1078                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1079                 __isl_take isl_id *id);
1080         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
1081                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1082         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
1083                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
1084         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
1085                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1086         __isl_null isl_local_space *isl_local_space_free(
1087                 __isl_take isl_local_space *ls);
1089 Note that C<isl_local_space_get_div> can only be used on local spaces
1090 of sets.
1092 Two local spaces can be compared using
1094         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
1095                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
1097 Local spaces can be created from other local spaces
1098 using the functions described in L</"Unary Operations">
1099 and L</"Binary Operations">.
1101 =head2 Input and Output
1103 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
1104 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
1105 in some cases.
1107 =head3 C<isl> format
1109 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
1110 syntax for describing the parameters and allows for the definition
1111 of an existentially quantified variable as the integer division
1112 of an affine expression.
1113 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
1114 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
1116         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
1117                                 i - 10 a <= 6) }
1119 A set or relation can have several disjuncts, separated
1120 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
1121 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
1122 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
1123 C<and>.
1125 =head3 C<PolyLib> format
1127 If the represented set is a union, then the first line
1128 contains a single number representing the number of disjuncts.
1129 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
1131 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
1132 The first line contains two numbers representing
1133 the number of rows and columns,
1134 where the number of rows is equal to the number of constraints
1135 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
1136 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
1137 In each row, the first column indicates whether the constraint
1138 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
1139 corresponds to the constant term.
1141 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
1142 appear in the last columns before the constant column.
1143 The coefficients of any existentially quantified variables appear
1144 between those of the set variables and those of the parameters.
1146 =head3 Extended C<PolyLib> format
1148 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
1149 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
1150 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
1151 also contains four additional numbers:
1152 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
1153 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
1154 quantified variables) and the number of parameters.
1155 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
1156 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
1157 dimensions is zero.
1159 =head3 Input
1161         #include <isl/set.h>
1162         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
1163                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1164         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
1165                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1166         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
1167                 FILE *input);
1168         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1169                 const char *str);
1171         #include <isl/map.h>
1172         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
1173                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1174         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
1175                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1176         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
1177                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1178         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1179                 const char *str);
1181         #include <isl/union_set.h>
1182         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
1183                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1184         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
1185                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1187         #include <isl/union_map.h>
1188         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
1189                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1190         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
1191                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1193 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
1194 or the C<isl> format.
1196 =head3 Output
1198 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1199 be created.
1201         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1202                 FILE *file);
1203         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1204         __isl_null isl_printer *isl_printer_free(
1205                 __isl_take isl_printer *printer);
1206         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1207                 __isl_keep isl_printer *printer);
1209 The printer can be inspected using the following functions.
1211         FILE *isl_printer_get_file(
1212                 __isl_keep isl_printer *printer);
1213         int isl_printer_get_output_format(
1214                 __isl_keep isl_printer *p);
1216 The behavior of the printer can be modified in various ways
1218         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1219                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1220         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1221                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1222         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent_prefix(
1223                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1224         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1225                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1226         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1227                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1228         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1229                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1231 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1232 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1233 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1234 Each line in the output is prefixed by C<indent_prefix>,
1235 indented by C<indent> (set by C<isl_printer_set_indent>) spaces
1236 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1237 In the C<PolyLib> format output,
1238 the coefficients of the existentially quantified variables
1239 appear between those of the set variables and those
1240 of the parameters.
1241 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1242 by the specified amount (which may be negative).
1244 To actually print something, use
1246         #include <isl/printer.h>
1247         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1248                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1250         #include <isl/set.h>
1251         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1252                 __isl_take isl_printer *printer,
1253                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1254         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1255                 __isl_take isl_printer *printer,
1256                 __isl_keep isl_set *set);
1258         #include <isl/map.h>
1259         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1260                 __isl_take isl_printer *printer,
1261                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1262         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1263                 __isl_take isl_printer *printer,
1264                 __isl_keep isl_map *map);
1266         #include <isl/union_set.h>
1267         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1268                 __isl_take isl_printer *p,
1269                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1271         #include <isl/union_map.h>
1272         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1273                 __isl_take isl_printer *p,
1274                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1276 When called on a file printer, the following function flushes
1277 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1279         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1280                 __isl_take isl_printer *p);
1282 =head2 Creating New Sets and Relations
1284 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1286 =over
1288 =item * Empty sets and relations
1290         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1291                 __isl_take isl_space *space);
1292         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1293                 __isl_take isl_space *space);
1294         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1295                 __isl_take isl_space *space);
1296         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1297                 __isl_take isl_space *space);
1298         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1299                 __isl_take isl_space *space);
1300         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1301                 __isl_take isl_space *space);
1303 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1304 is only used to specify the parameters.
1306 =item * Universe sets and relations
1308         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1309                 __isl_take isl_space *space);
1310         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1311                 __isl_take isl_space *space);
1312         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1313                 __isl_take isl_space *space);
1314         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1315                 __isl_take isl_space *space);
1316         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1317                 __isl_take isl_union_set *uset);
1318         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1319                 __isl_take isl_union_map *umap);
1321 The sets and relations constructed by the functions above
1322 contain all integer values, while those constructed by the
1323 functions below only contain non-negative values.
1325         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1326                 __isl_take isl_space *space);
1327         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1328                 __isl_take isl_space *space);
1329         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1330                 __isl_take isl_space *space);
1331         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1332                 __isl_take isl_space *space);
1334 =item * Identity relations
1336         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1337                 __isl_take isl_space *space);
1338         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1339                 __isl_take isl_space *space);
1341 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1342 to be the same.
1344 =item * Lexicographic order
1346         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1347                 __isl_take isl_space *set_space);
1348         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1349                 __isl_take isl_space *set_space);
1350         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1351                 __isl_take isl_space *set_space);
1352         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1353                 __isl_take isl_space *set_space);
1354         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1355                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1356         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1357                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1358         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1359                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1360         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1361                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1363 The first four functions take a space for a B<set>
1364 and return relations that express that the elements in the domain
1365 are lexicographically less
1366 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1367 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1368 than the elements in the range.
1369 The last four functions take a space for a map
1370 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1371 in the domain are lexicographically less
1372 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1373 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1374 than the first C<n> dimensions in the range.
1376 =back
1378 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1379 using the following functions.
1381         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1382                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1383         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1384                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1386 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1387 using the following functions.
1389         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_basic_set(
1390                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1391         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_basic_map(
1392                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1393         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1394                 __isl_take isl_set *set);
1395         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1396                 __isl_take isl_map *map);
1398 The inverse conversions below can only be used if the input
1399 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1400 space.
1402         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1403                 __isl_take isl_union_set *uset);
1404         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1405                 __isl_take isl_union_map *umap);
1407 A zero-dimensional (basic) set can be constructed on a given parameter domain
1408 using the following function.
1410         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_params(
1411                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1412         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1413                 __isl_take isl_set *set);
1415 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1416 functions.
1418         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1419                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1420         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1421         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1422                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1423         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1424                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1425         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1426         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1427                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1428         __isl_null isl_basic_set *isl_basic_set_free(
1429                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1430         __isl_null isl_set *isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1431         __isl_null isl_union_set *isl_union_set_free(
1432                 __isl_take isl_union_set *uset);
1433         __isl_null isl_basic_map *isl_basic_map_free(
1434                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1435         __isl_null isl_map *isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1436         __isl_null isl_union_map *isl_union_map_free(
1437                 __isl_take isl_union_map *umap);
1439 Other sets and relations can be constructed by starting
1440 from a universe set or relation, adding equality and/or
1441 inequality constraints and then projecting out the
1442 existentially quantified variables, if any.
1443 Constraints can be constructed, manipulated and
1444 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1445 using the following functions.
1447         #include <isl/constraint.h>
1448         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1449                 __isl_take isl_local_space *ls);
1450         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1451                 __isl_take isl_local_space *ls);
1452         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1453                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1454         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_val(
1455                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1456                 __isl_take isl_val *v);
1457         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1458                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1459                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1460         __isl_give isl_constraint *
1461         isl_constraint_set_coefficient_val(
1462                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1463                 enum isl_dim_type type, int pos,
1464                 __isl_take isl_val *v);
1465         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1466                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1467                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1468         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1469                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1470                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1471         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1472                 __isl_take isl_map *map,
1473                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1474         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1475                 __isl_take isl_set *set,
1476                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1477         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1478                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1479                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1481 For example, to create a set containing the even integers
1482 between 10 and 42, you would use the following code.
1484         isl_space *space;
1485         isl_local_space *ls;
1486         isl_constraint *c;
1487         isl_basic_set *bset;
1489         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1490         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1491         ls = isl_local_space_from_space(space);
1493         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1494         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1495         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1496         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1498         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1499         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1500         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1501         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1503         c = isl_inequality_alloc(ls);
1504         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1505         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1506         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1508         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1510 Or, alternatively,
1512         isl_basic_set *bset;
1513         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1514                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1516 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1517 describing the equalities and the inequalities.
1519         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1520                 __isl_take isl_space *space,
1521                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1522                 enum isl_dim_type c1,
1523                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1524                 enum isl_dim_type c4);
1525         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1526                 __isl_take isl_space *space,
1527                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1528                 enum isl_dim_type c1,
1529                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1530                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1532 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1533 different kinds of variables appear in the input matrices
1534 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1535 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1536 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1537 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1539 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1540 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1541 or a list of affine expressions
1542 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1543 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1545         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1546                 __isl_take isl_aff *aff);
1547         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1548                 __isl_take isl_aff *aff);
1549         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1550                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1551         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1552                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1553         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1554                 __isl_take isl_space *domain_space,
1555                 __isl_take isl_aff_list *list);
1556         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1557                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1558         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1559                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1560         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1561                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1562         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1563                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1564         __isl_give isl_set *isl_set_from_multi_pw_aff(
1565                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
1566         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_pw_aff(
1567                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
1568         __isl_give isl_union_map *
1569         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1570                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1572 The C<domain_space> argument describes the domain of the resulting
1573 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1574 of zero affine expressions.
1576 =head2 Inspecting Sets and Relations
1578 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1579 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1580 explained in the following sections.
1581 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1582 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1583 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1584 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1586         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1587                 __isl_take isl_set *set);
1588         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1589                 __isl_take isl_map *map);
1590         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1591                 __isl_take isl_union_set *uset);
1592         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1593                 __isl_take isl_union_map *umap);
1595 This explicit representation defines the existentially quantified
1596 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1597 including earlier existentially quantified variables.
1598 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1599 has a unique value when the values of the other variables are known.
1600 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1601 with the same explicit representations, should appear in the
1602 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1603 either of the following functions.
1605         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1606                 __isl_take isl_set *set);
1607         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1608                 __isl_take isl_map *map);
1610 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1611 using the following functions, which compute an overapproximation.
1613         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1614                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1615         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1616                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1617         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1618                 __isl_take isl_set *set);
1619         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1620                 __isl_take isl_map *map);
1622 It is also possible to only remove those divs that are defined
1623 in terms of a given range of dimensions or only those for which
1624 no explicit representation is known.
1626         __isl_give isl_basic_set *
1627         isl_basic_set_remove_divs_involving_dims(
1628                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1629                 enum isl_dim_type type,
1630                 unsigned first, unsigned n);
1631         __isl_give isl_basic_map *
1632         isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1633                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1634                 enum isl_dim_type type,
1635                 unsigned first, unsigned n);
1636         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(
1637                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1638                 unsigned first, unsigned n);
1639         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(
1640                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1641                 unsigned first, unsigned n);
1643         __isl_give isl_basic_set *
1644         isl_basic_set_remove_unknown_divs(
1645                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1646         __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(
1647                 __isl_take isl_set *set);
1648         __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(
1649                 __isl_take isl_map *map);
1651 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1653         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1654                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1655                 void *user);
1656         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1657                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1658                 void *user);
1660 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1661 from
1663         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1664         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1666 To extract the set or map in a given space from a union, use
1668         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1669                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1670                 __isl_take isl_space *space);
1671         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1672                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1673                 __isl_take isl_space *space);
1675 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1677         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1678                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1679                 void *user);
1680         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1681                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1682                 void *user);
1684 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1685 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1686 occurs, the above functions will return -1.
1688 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1689 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1690 If this is required, then the user should call one of
1691 the following functions first.
1693         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1694                 __isl_take isl_set *set);
1695         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1696                 __isl_take isl_map *map);
1698 The number of basic sets in a set can be obtained
1699 or the number of basic maps in a map can be obtained
1700 from
1702         #include <isl/set.h>
1703         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1705         #include <isl/map.h>
1706         int isl_map_n_basic_map(__isl_keep isl_map *map);
1708 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1710         #include <isl/constraint.h>
1712         int isl_basic_set_n_constraint(
1713                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1714         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1715                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1716                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1717                 void *user);
1718         int isl_basic_map_n_constraint(
1719                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1720         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1721                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1722                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1723                 void *user);
1724         __isl_null isl_constraint *isl_constraint_free(
1725                 __isl_take isl_constraint *c);
1727 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1728 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1729 occurs, the above functions will return -1.
1730 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1731 Use the following function to find out whether a constraint
1732 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1734         int isl_constraint_is_equality(
1735                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1737 It is also possible to obtain a list of constraints from a basic
1738 map or set
1740         #include <isl/constraint.h>
1741         __isl_give isl_constraint_list *
1742         isl_basic_map_get_constraint_list(
1743                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1744         __isl_give isl_constraint_list *
1745         isl_basic_set_get_constraint_list(
1746                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1748 These functions require that all existentially quantified variables
1749 have an explicit representation.
1750 The returned list can be manipulated using the functions in L<"Lists">.
1752 The coefficients of the constraints can be inspected using
1753 the following functions.
1755         int isl_constraint_is_lower_bound(
1756                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1757                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1758         int isl_constraint_is_upper_bound(
1759                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1760                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1761         __isl_give isl_val *isl_constraint_get_constant_val(
1762                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1763         __isl_give isl_val *isl_constraint_get_coefficient_val(
1764                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1765                 enum isl_dim_type type, int pos);
1766         int isl_constraint_involves_dims(
1767                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1768                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1770 The explicit representations of the existentially quantified
1771 variables can be inspected using the following function.
1772 Note that the user is only allowed to use this function
1773 if the inspected set or map is the result of a call
1774 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1775 The existentially quantified variable is equal to the floor
1776 of the returned affine expression.  The affine expression
1777 itself can be inspected using the functions in
1778 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1780         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1781                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1783 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1784 form, use the following functions.
1786         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1787                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1788                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1789                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1790         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1791                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1792                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1793                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1794         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1795                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1796                 enum isl_dim_type c1,
1797                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1798                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1799         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1800                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1801                 enum isl_dim_type c1,
1802                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1803                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1805 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1806 different kinds of variables appear in the resulting matrix.
1807 For set inputs, they should be a permutation of
1808 C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>, C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div>.
1809 For map inputs, they should be a permutation of
1810 C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1811 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1813 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1814 be obtained using the following functions.
1816         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1817                 enum isl_dim_type type);
1818         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1819                 enum isl_dim_type type);
1820         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1821                 enum isl_dim_type type);
1822         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1823                 enum isl_dim_type type);
1824         unsigned isl_union_map_dim(__isl_keep isl_union_map *umap,
1825                 enum isl_dim_type type);
1827 Note that a C<isl_union_map> only has parameters.
1829 To check whether the description of a set or relation depends
1830 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1831 constraints.  Instead the following functions can be used.
1833         int isl_basic_set_involves_dims(
1834                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1835                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1836         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1837                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1838         int isl_basic_map_involves_dims(
1839                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1840                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1841         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1842                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1844 Similarly, the following functions can be used to check whether
1845 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1847         int isl_set_dim_has_any_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1848                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1849         int isl_set_dim_has_any_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1850                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1852 Note that these functions return true even if there is a bound on
1853 the dimension on only some of the basic sets of C<set>.
1854 To check if they have a bound for all of the basic sets in C<set>,
1855 use the following functions instead.
1857         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1858                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1859         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1860                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1862 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1863 or relation can be read off or set using the following functions.
1865         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_id(
1866                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1867                 __isl_take isl_id *id);
1868         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1869                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1870         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1871                 __isl_take isl_set *set);
1872         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1873         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1874                 __isl_keep isl_set *set);
1875         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_id(
1876                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1877                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
1878         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1879                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1880                 __isl_take isl_id *id);
1881         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1882                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1883         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1884                 enum isl_dim_type type);
1885         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1886                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1888         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1889                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1890         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1891                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1892         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1893         const char *isl_set_get_tuple_name(
1894                 __isl_keep isl_set *set);
1895         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_name(
1896                 __isl_take isl_set *set, const char *s);
1897         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1898                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1899                 enum isl_dim_type type);
1900         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1901                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1902                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1903         int isl_map_has_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
1904                 enum isl_dim_type type);
1905         const char *isl_map_get_tuple_name(
1906                 __isl_keep isl_map *map,
1907                 enum isl_dim_type type);
1908         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_name(
1909                 __isl_take isl_map *map,
1910                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1912 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1913 an internal data structure.
1914 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1915 read off using the following functions.
1917         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1918                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1919                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1920         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1921                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1922                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1923         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1924                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1925         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1926                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1927                 unsigned pos);
1928         int isl_basic_map_has_dim_id(
1929                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1930                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1931         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1932                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1933                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1934         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1935                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1936         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1937                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1938                 unsigned pos);
1939         __isl_give isl_id *isl_union_map_get_dim_id(
1940                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1941                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1943         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1944                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1945         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1946                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1947         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1948                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1949         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1950                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1952         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1953                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1954                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1955         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1956                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1957                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1958         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1959                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1960         const char *isl_set_get_dim_name(
1961                 __isl_keep isl_set *set,
1962                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1963         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1964                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1965                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1966         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
1967                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1968         const char *isl_map_get_dim_name(
1969                 __isl_keep isl_map *map,
1970                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1972 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1973 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1974 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1975 operations and may not be preserved across those operations.
1977 The user pointers on all parameters and tuples can be reset
1978 using the following functions.
1980         #include <isl/set.h>
1981         __isl_give isl_set *isl_set_reset_user(
1982                 __isl_take isl_set *set);
1983         #include <isl/map.h>
1984         __isl_give isl_map *isl_map_reset_user(
1985                 __isl_take isl_map *map);
1986         #include <isl/union_set.h>
1987         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_reset_user(
1988                 __isl_take isl_union_set *uset);
1989         #include <isl/union_map.h>
1990         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reset_user(
1991                 __isl_take isl_union_map *umap);
1993 =head2 Properties
1995 =head3 Unary Properties
1997 =over
1999 =item * Emptiness
2001 The following functions test whether the given set or relation
2002 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
2003 any computations, but simply check if the given set or relation
2004 is already known to be empty.
2006         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2007         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2008         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
2009         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
2010         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
2011         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2012         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2013         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
2014         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
2015         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
2017 =item * Universality
2019         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2020         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2021         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
2023 =item * Single-valuedness
2025         #include <isl/set.h>
2026         int isl_set_is_singleton(__isl_keep isl_set *set);
2028         #include <isl/map.h>
2029         int isl_basic_map_is_single_valued(
2030                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2031         int isl_map_plain_is_single_valued(
2032                 __isl_keep isl_map *map);
2033         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
2035         #include <isl/union_map.h>
2036         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
2038 =item * Injectivity
2040         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
2041         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
2042         int isl_union_map_plain_is_injective(
2043                 __isl_keep isl_union_map *umap);
2044         int isl_union_map_is_injective(
2045                 __isl_keep isl_union_map *umap);
2047 =item * Bijectivity
2049         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
2050         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
2052 =item * Position
2054         __isl_give isl_val *
2055         isl_basic_map_plain_get_val_if_fixed(
2056                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
2057                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2058         __isl_give isl_val *isl_set_plain_get_val_if_fixed(
2059                 __isl_keep isl_set *set,
2060                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2061         __isl_give isl_val *isl_map_plain_get_val_if_fixed(
2062                 __isl_keep isl_map *map,
2063                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2065 If the set or relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
2066 has a fixed value, then return that value.
2067 Otherwise return NaN.
2069 =item * Stride
2071         int isl_set_dim_residue_class_val(
2072                 __isl_keep isl_set *set,
2073                 int pos, __isl_give isl_val **modulo,
2074                 __isl_give isl_val **residue);
2076 Check if the values of the given set dimension are equal to a fixed
2077 value modulo some integer value.  If so, assign the modulo to C<*modulo>
2078 and the fixed value to C<*residue>.  If the given dimension attains only
2079 a single value, then assign C<0> to C<*modulo> and the fixed value to
2080 C<*residue>.
2081 If the dimension does not attain only a single value and if no modulo
2082 can be found then assign C<1> to C<*modulo> and C<1> to C<*residue>.
2084 =item * Space
2086 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
2088         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
2089         int isl_union_set_is_params(
2090                 __isl_keep isl_union_set *uset);
2092 =item * Wrapping
2094 The following functions check whether the space of the given
2095 (basic) set or relation range is a wrapped relation.
2097         #include <isl/space.h>
2098         int isl_space_is_wrapping(
2099                 __isl_keep isl_space *space);
2100         int isl_space_domain_is_wrapping(
2101                 __isl_keep isl_space *space);
2102         int isl_space_range_is_wrapping(
2103                 __isl_keep isl_space *space);
2105         #include <isl/set.h>
2106         int isl_basic_set_is_wrapping(
2107                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2108         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
2110         #include <isl/map.h>
2111         int isl_map_domain_is_wrapping(
2112                 __isl_keep isl_map *map);
2113         int isl_map_range_is_wrapping(
2114                 __isl_keep isl_map *map);
2116 The input to C<isl_space_is_wrapping> should
2117 be the space of a set, while that of
2118 C<isl_space_domain_is_wrapping> and
2119 C<isl_space_range_is_wrapping> should be the space of a relation.
2121 =item * Internal Product
2123         int isl_basic_map_can_zip(
2124                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2125         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
2127 Check whether the product of domain and range of the given relation
2128 can be computed,
2129 i.e., whether both domain and range are nested relations.
2131 =item * Currying
2133         int isl_basic_map_can_curry(
2134                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2135         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
2137 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
2139         int isl_basic_map_can_uncurry(
2140                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2141         int isl_map_can_uncurry(__isl_keep isl_map *map);
2143 Check whether the range of the (basic) relation is a wrapped relation.
2145 =back
2147 =head3 Binary Properties
2149 =over
2151 =item * Equality
2153         int isl_basic_set_plain_is_equal(
2154                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
2155                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
2156         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2157                 __isl_keep isl_set *set2);
2158         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2159                 __isl_keep isl_set *set2);
2160         int isl_union_set_is_equal(
2161                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2162                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2163         int isl_basic_map_is_equal(
2164                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2165                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2166         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2167                 __isl_keep isl_map *map2);
2168         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2169                 __isl_keep isl_map *map2);
2170         int isl_union_map_is_equal(
2171                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2172                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2174 =item * Disjointness
2176         int isl_basic_set_is_disjoint(
2177                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
2178                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
2179         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2180                 __isl_keep isl_set *set2);
2181         int isl_set_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2182                 __isl_keep isl_set *set2);
2183         int isl_basic_map_is_disjoint(
2184                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2185                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2186         int isl_map_is_disjoint(__isl_keep isl_map *map1,
2187                 __isl_keep isl_map *map2);
2189 =item * Subset
2191         int isl_basic_set_is_subset(
2192                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
2193                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
2194         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
2195                 __isl_keep isl_set *set2);
2196         int isl_set_is_strict_subset(
2197                 __isl_keep isl_set *set1,
2198                 __isl_keep isl_set *set2);
2199         int isl_union_set_is_subset(
2200                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2201                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2202         int isl_union_set_is_strict_subset(
2203                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2204                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2205         int isl_basic_map_is_subset(
2206                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2207                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2208         int isl_basic_map_is_strict_subset(
2209                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2210                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2211         int isl_map_is_subset(
2212                 __isl_keep isl_map *map1,
2213                 __isl_keep isl_map *map2);
2214         int isl_map_is_strict_subset(
2215                 __isl_keep isl_map *map1,
2216                 __isl_keep isl_map *map2);
2217         int isl_union_map_is_subset(
2218                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2219                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2220         int isl_union_map_is_strict_subset(
2221                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2222                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2224 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
2225 second argument.
2227 =item * Order
2229 Every comparison function returns a negative value if the first
2230 argument is considered smaller than the second, a positive value
2231 if the first argument is considered greater and zero if the two
2232 constraints are considered the same by the comparison criterion.
2234         #include <isl/constraint.h>
2235         int isl_constraint_plain_cmp(
2236                 __isl_keep isl_constraint *c1,
2237                 __isl_keep isl_constraint *c2);
2239 This function is useful for sorting C<isl_constraint>s.
2240 The order depends on the internal representation of the inputs.
2241 The order is fixed over different calls to the function (assuming
2242 the internal representation of the inputs has not changed), but may
2243 change over different versions of C<isl>.
2245         #include <isl/constraint.h>
2246         int isl_constraint_cmp_last_non_zero(
2247                 __isl_keep isl_constraint *c1,
2248                 __isl_keep isl_constraint *c2);
2250 This function can be used to sort constraints that live in the same
2251 local space.  Constraints that involve ``earlier'' dimensions or
2252 that have a smaller coefficient for the shared latest dimension
2253 are considered smaller than other constraints.
2254 This function only defines a B<partial> order.
2256         #include <isl/set.h>
2257         int isl_set_plain_cmp(__isl_keep isl_set *set1,
2258                 __isl_keep isl_set *set2);
2260 This function is useful for sorting C<isl_set>s.
2261 The order depends on the internal representation of the inputs.
2262 The order is fixed over different calls to the function (assuming
2263 the internal representation of the inputs has not changed), but may
2264 change over different versions of C<isl>.
2266 =back
2268 =head2 Unary Operations
2270 =over
2272 =item * Complement
2274         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
2275                 __isl_take isl_set *set);
2276         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
2277                 __isl_take isl_map *map);
2279 =item * Inverse map
2281         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
2282                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2283         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
2284                 __isl_take isl_map *map);
2285         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
2286                 __isl_take isl_union_map *umap);
2288 =item * Projection
2290         #include <isl/local_space.h>
2291         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
2292                 __isl_take isl_local_space *ls);
2293         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
2294                 __isl_take isl_local_space *ls);
2296         #include <isl/set.h>
2297         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
2298                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2299                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2300         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2301                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2302         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
2303                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2304         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
2306         #include <isl/map.h>
2307         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2308                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2309                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2310         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2311                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2312         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
2313                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2314         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
2315                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2316         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
2317         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
2318                 __isl_take isl_map *bmap);
2319         __isl_give isl_set *isl_map_range(
2320                 __isl_take isl_map *map);
2322         #include <isl/union_set.h>
2323         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
2324                 __isl_take isl_union_set *uset);
2326         #include <isl/union_map.h>
2327         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_project_out(
2328                 __isl_take isl_union_map *umap,
2329                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2330         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
2331                 __isl_take isl_union_map *umap);
2332         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
2333                 __isl_take isl_union_map *umap);
2334         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
2335                 __isl_take isl_union_map *umap);
2337 The function C<isl_union_map_project_out> can only project out
2338 parameters.
2340         #include <isl/map.h>
2341         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
2342                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2343         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
2344                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2345         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
2346         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
2348         #include <isl/union_map.h>
2349         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
2350                 __isl_take isl_union_map *umap);
2351         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
2352                 __isl_take isl_union_map *umap);
2354 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2355 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
2357 =item * Elimination
2359         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_eliminate(
2360                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2361                 enum isl_dim_type type,
2362                 unsigned first, unsigned n);
2363         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
2364                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
2365                 unsigned first, unsigned n);
2366         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
2367                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2368                 enum isl_dim_type type,
2369                 unsigned first, unsigned n);
2370         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
2371                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
2372                 unsigned first, unsigned n);
2374 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
2375 without removing the dimensions.
2377 =item * Constructing a relation from a set
2379         #include <isl/local_space.h>
2380         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
2381                 __isl_take isl_local_space *ls);
2383         #include <isl/map.h>
2384         __isl_give isl_map *isl_map_from_domain(
2385                 __isl_take isl_set *set);
2386         __isl_give isl_map *isl_map_from_range(
2387                 __isl_take isl_set *set);
2389 Create a relation with the given set as domain or range.
2390 The range or domain of the created relation is a zero-dimensional
2391 flat anonymous space.
2393 =item * Slicing
2395         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
2396                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2397                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2398         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_val(
2399                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2400                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2401                 __isl_take isl_val *v);
2402         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
2403                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2404         __isl_give isl_set *isl_set_fix_val(
2405                 __isl_take isl_set *set,
2406                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2407                 __isl_take isl_val *v);
2408         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
2409                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2410                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2411         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_val(
2412                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2413                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2414                 __isl_take isl_val *v);
2415         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
2416                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2417         __isl_give isl_map *isl_map_fix_val(
2418                 __isl_take isl_map *map,
2419                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2420                 __isl_take isl_val *v);
2422 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2423 dimension has the fixed given value.
2425         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
2426                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2427                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2428         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_upper_bound_si(
2429                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2430                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2431         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
2432                 __isl_take isl_set *set,
2433                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2434         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_val(
2435                 __isl_take isl_set *set,
2436                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2437                 __isl_take isl_val *value);
2438         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
2439                 __isl_take isl_map *map,
2440                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2441         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
2442                 __isl_take isl_set *set,
2443                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2444         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_val(
2445                 __isl_take isl_set *set,
2446                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2447                 __isl_take isl_val *value);
2448         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
2449                 __isl_take isl_map *map,
2450                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2452 Intersect the set or relation with the half-space where the given
2453 dimension has a value bounded by the fixed given integer value.
2455         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
2456                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2457                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2458         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
2459                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2460                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2461                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2462         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
2463                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2464                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2466 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2467 dimensions are equal to each other.
2469         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
2470                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2471                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2473 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2474 dimensions have opposite values.
2476         __isl_give isl_map *isl_map_order_le(
2477                 __isl_take isl_map *map,
2478                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2479                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2480         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_ge(
2481                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2482                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2483                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2484         __isl_give isl_map *isl_map_order_ge(
2485                 __isl_take isl_map *map,
2486                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2487                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2488         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2489                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2490                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2491         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_gt(
2492                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2493                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2494                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2495         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2496                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2497                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2499 Intersect the relation with the half-space where the given
2500 dimensions satisfy the given ordering.
2502 =item * Identity
2504         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2505                 __isl_take isl_set *set);
2506         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2507                 __isl_take isl_union_set *uset);
2509 Construct an identity relation on the given (union) set.
2511 =item * Deltas
2513         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2514                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2515         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2516         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2517                 __isl_take isl_union_map *umap);
2519 These functions return a (basic) set containing the differences
2520 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2522         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2523                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2524         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2525                 __isl_take isl_map *map);
2526         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2527                 __isl_take isl_union_map *umap);
2529 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2530 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2532 =item * Coalescing
2534 Simplify the representation of a set or relation by trying
2535 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2536 basic set or relation.
2538         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2539         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2540         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2541                 __isl_take isl_union_set *uset);
2542         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2543                 __isl_take isl_union_map *umap);
2545 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2546 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2547 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2548 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2549 the following option.
2551         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2552                 isl_ctx *ctx, int val);
2553         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2554                 isl_ctx *ctx);
2556 =item * Detecting equalities
2558         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2559                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2560         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2561                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2562         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2563                 __isl_take isl_set *set);
2564         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2565                 __isl_take isl_map *map);
2566         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2567                 __isl_take isl_union_set *uset);
2568         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2569                 __isl_take isl_union_map *umap);
2571 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2572 equalities.
2574 =item * Removing redundant constraints
2576         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2577                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2578         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2579                 __isl_take isl_set *set);
2580         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2581                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2582         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2583                 __isl_take isl_map *map);
2585 =item * Convex hull
2587         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2588                 __isl_take isl_set *set);
2589         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2590                 __isl_take isl_map *map);
2592 If the input set or relation has any existentially quantified
2593 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2595 =item * Simple hull
2597         #include <isl/set.h>
2598         __isl_give isl_basic_set *
2599         isl_set_unshifted_simple_hull(
2600                 __isl_take isl_set *set);
2601         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2602                 __isl_take isl_set *set);
2603         __isl_give isl_basic_set *
2604         isl_set_unshifted_simple_hull_from_set_list(
2605                 __isl_take isl_set *set,
2606                 __isl_take isl_set_list *list);
2608         #include <isl/map.h>
2609         __isl_give isl_basic_map *
2610         isl_map_unshifted_simple_hull(
2611                 __isl_take isl_map *map);
2612         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2613                 __isl_take isl_map *map);
2615         #include <isl/union_map.h>
2616         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2617                 __isl_take isl_union_map *umap);
2619 These functions compute a single basic set or relation
2620 that contains the whole input set or relation.
2621 In particular, the output is described by translates
2622 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2623 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull>, only the original
2624 constraints are used, without any translation.
2625 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull_from_set_list>, the
2626 constraints are taken from the elements of the second argument.
2628 =begin latex
2630 (See \autoref{s:simple hull}.)
2632 =end latex
2634 =item * Affine hull
2636         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2637                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2638         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2639                 __isl_take isl_set *set);
2640         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2641                 __isl_take isl_union_set *uset);
2642         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2643                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2644         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2645                 __isl_take isl_map *map);
2646         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2647                 __isl_take isl_union_map *umap);
2649 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2650 per space.
2652 =item * Polyhedral hull
2654         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2655                 __isl_take isl_set *set);
2656         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2657                 __isl_take isl_map *map);
2658         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2659                 __isl_take isl_union_set *uset);
2660         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2661                 __isl_take isl_union_map *umap);
2663 These functions compute a single basic set or relation
2664 not involving any existentially quantified variables
2665 that contains the whole input set or relation.
2666 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2667 per space.
2669 =item * Other approximations
2671         __isl_give isl_basic_set *
2672         isl_basic_set_drop_constraints_involving_dims(
2673                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2674                 enum isl_dim_type type,
2675                 unsigned first, unsigned n);
2676         __isl_give isl_basic_map *
2677         isl_basic_map_drop_constraints_involving_dims(
2678                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2679                 enum isl_dim_type type,
2680                 unsigned first, unsigned n);
2681         __isl_give isl_basic_set *
2682         isl_basic_set_drop_constraints_not_involving_dims(
2683                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2684                 enum isl_dim_type type,
2685                 unsigned first, unsigned n);
2686         __isl_give isl_set *
2687         isl_set_drop_constraints_involving_dims(
2688                 __isl_take isl_set *set,
2689                 enum isl_dim_type type,
2690                 unsigned first, unsigned n);
2691         __isl_give isl_map *
2692         isl_map_drop_constraints_involving_dims(
2693                 __isl_take isl_map *map,
2694                 enum isl_dim_type type,
2695                 unsigned first, unsigned n);
2697 These functions drop any constraints (not) involving the specified dimensions.
2698 Note that the result depends on the representation of the input.
2700 =item * Feasibility
2702         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2703                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2704         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2705                 __isl_take isl_set *set);
2706         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2707                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2708         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2709                 __isl_take isl_map *map);
2711 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2712 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2714 =item * Optimization
2716         #include <isl/ilp.h>
2717         __isl_give isl_val *isl_basic_set_max_val(
2718                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2719                 __isl_keep isl_aff *obj);
2720         __isl_give isl_val *isl_set_min_val(
2721                 __isl_keep isl_set *set,
2722                 __isl_keep isl_aff *obj);
2723         __isl_give isl_val *isl_set_max_val(
2724                 __isl_keep isl_set *set,
2725                 __isl_keep isl_aff *obj);
2727 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2728 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2729 The result is C<NULL> in case of an error, the optimal value in case
2730 there is one, negative infinity or infinity if the problem is unbounded and
2731 NaN if the problem is empty.
2733 =item * Parametric optimization
2735         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2736                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2737         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2738                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2739         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2740                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2742 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2743 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2744 of the other set or output dimensions.
2745 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2747 =item * Dual
2749 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2750 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2751 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2752 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2753 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2754 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2755 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2756 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2757 in future.  In particular, future implementations may use different
2758 dualization algorithms or skip the elimination step.
2760         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2761                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2762         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2763                 __isl_take isl_set *set);
2764         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2765                 __isl_take isl_union_set *bset);
2766         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2767                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2768         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2769                 __isl_take isl_set *set);
2770         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2771                 __isl_take isl_union_set *bset);
2773 =item * Power
2775         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power_val(
2776                 __isl_take isl_map *map,
2777                 __isl_take isl_val *exp);
2778         __isl_give isl_union_map *
2779         isl_union_map_fixed_power_val(
2780                 __isl_take isl_union_map *umap,
2781                 __isl_take isl_val *exp);
2783 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2784 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2785 of C<map> is computed.
2787         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2788                 int *exact);
2789         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2790                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2792 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2793 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2794 I<k>th power of C<map>.
2795 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2796 then C<*exact> is set to C<1>.
2798 =item * Transitive closure
2800         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2801                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2802         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2803                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2805 Compute the transitive closure of C<map>.
2806 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2807 then C<*exact> is set to C<1>.
2809 =item * Reaching path lengths
2811         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2812                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2814 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2815 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2816 end up in the given element.
2817 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2818 then C<*exact> is set to C<1>.
2819 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2820 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2821 In particular, if the input relation is a dependence relation
2822 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2823 to the free schedule.
2824 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2825 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2826 the overapproximation), then you will get an error message.
2828 =item * Wrapping
2830         #include <isl/space.h>
2831         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(
2832                 __isl_take isl_space *space);
2833         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(
2834                 __isl_take isl_space *space);
2836         #include <isl/set.h>
2837         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2838                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2839         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2840                 __isl_take isl_set *set);
2842         #include <isl/map.h>
2843         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2844                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2845         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2846                 __isl_take isl_map *map);
2848         #include <isl/union_set.h>
2849         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2850                 __isl_take isl_union_set *uset);
2852         #include <isl/union_map.h>
2853         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2854                 __isl_take isl_union_map *umap);
2856 The input to C<isl_space_unwrap> should
2857 be the space of a set, while that of
2858 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
2859 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
2860 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
2862 =item * Flattening
2864 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2865 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2866 then the name of the space is also removed.
2868         #include <isl/local_space.h>
2869         __isl_give isl_local_space *
2870         isl_local_space_flatten_domain(
2871                 __isl_take isl_local_space *ls);
2872         __isl_give isl_local_space *
2873         isl_local_space_flatten_range(
2874                 __isl_take isl_local_space *ls);
2876         #include <isl/set.h>
2877         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2878                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2879         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2880                 __isl_take isl_set *set);
2882         #include <isl/map.h>
2883         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2884                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2885         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2886                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2887         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2888                 __isl_take isl_map *map);
2889         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2890                 __isl_take isl_map *map);
2891         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2892                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2893         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2894                 __isl_take isl_map *map);
2896         #include <isl/map.h>
2897         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2898                 __isl_take isl_set *set);
2900 The function above constructs a relation
2901 that maps the input set to a flattened version of the set.
2903 =item * Lifting
2905 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2906 to the existentially quantified variables in the input.
2907 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2908 is the original space and the range corresponds to the original
2909 existentially quantified variables.
2911         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2912                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2913         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2914                 __isl_take isl_set *set);
2915         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2916                 __isl_take isl_union_set *uset);
2918 Given a local space that contains the existentially quantified
2919 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2920 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2921 can be constructed using the following function.
2923         #include <isl/local_space.h>
2924         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2925                 __isl_take isl_local_space *ls);
2927 =item * Internal Product
2929         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2930                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2931         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2932                 __isl_take isl_map *map);
2933         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2934                 __isl_take isl_union_map *umap);
2936 Given a relation with nested relations for domain and range,
2937 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2939 =item * Currying
2941         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2942                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2943         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_uncurry(
2944                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2945         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2946                 __isl_take isl_map *map);
2947         __isl_give isl_map *isl_map_uncurry(
2948                 __isl_take isl_map *map);
2949         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2950                 __isl_take isl_union_map *umap);
2951         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_uncurry(
2952                 __isl_take isl_union_map *umap);
2954 Given a relation with a nested relation for domain,
2955 the C<curry> functions
2956 move the range of the nested relation out of the domain
2957 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2958 with the original range as range of this nested relation.
2959 The C<uncurry> functions perform the inverse operation.
2961 =item * Aligning parameters
2963         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_align_params(
2964                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2965                 __isl_take isl_space *model);
2966         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2967                 __isl_take isl_set *set,
2968                 __isl_take isl_space *model);
2969         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_align_params(
2970                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2971                 __isl_take isl_space *model);
2972         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2973                 __isl_take isl_map *map,
2974                 __isl_take isl_space *model);
2976 Change the order of the parameters of the given set or relation
2977 such that the first parameters match those of C<model>.
2978 This may involve the introduction of extra parameters.
2979 All parameters need to be named.
2981 =item * Dimension manipulation
2983         #include <isl/local_space.h>
2984         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
2985                 __isl_take isl_local_space *ls,
2986                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2987         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
2988                 __isl_take isl_local_space *ls,
2989                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2990         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
2991                 __isl_take isl_local_space *ls,
2992                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2994         #include <isl/set.h>
2995         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_dims(
2996                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2997                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2998         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2999                 __isl_take isl_set *set,
3000                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3001         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_insert_dims(
3002                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3003                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3004                 unsigned n);
3005         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
3006                 __isl_take isl_set *set,
3007                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
3008         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
3009                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3010                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
3011                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
3012                 unsigned n);
3013         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
3014                 __isl_take isl_set *set,
3015                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
3016                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
3017                 unsigned n);
3019         #include <isl/map.h>
3020         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
3021                 __isl_take isl_map *map,
3022                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3023         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert_dims(
3024                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3025                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3026                 unsigned n);
3027         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
3028                 __isl_take isl_map *map,
3029                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
3030         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
3031                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3032                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
3033                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
3034                 unsigned n);
3035         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
3036                 __isl_take isl_map *map,
3037                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
3038                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
3039                 unsigned n);
3041 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
3042 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
3043 structure of the space.  However, the above functions can be useful
3044 to add new parameters, assuming
3045 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
3046 are not sufficient.
3048 =back
3050 =head2 Binary Operations
3052 The two arguments of a binary operation not only need to live
3053 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
3054 the same (number of) parameters.
3056 =head3 Basic Operations
3058 =over
3060 =item * Intersection
3062         #include <isl/local_space.h>
3063         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
3064                 __isl_take isl_local_space *ls1,
3065                 __isl_take isl_local_space *ls2);
3067         #include <isl/set.h>
3068         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
3069                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
3070                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
3071         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
3072                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
3073                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
3074         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_list_intersect(
3075                 __isl_take struct isl_basic_set_list *list);
3076         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
3077                 __isl_take isl_set *set,
3078                 __isl_take isl_set *params);
3079         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
3080                 __isl_take isl_set *set1,
3081                 __isl_take isl_set *set2);
3083         #include <isl/map.h>
3084         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
3085                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3086                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3087         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
3088                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3089                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3090         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
3091                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3092                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3093         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
3094                 __isl_take isl_map *map,
3095                 __isl_take isl_set *params);
3096         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
3097                 __isl_take isl_map *map,
3098                 __isl_take isl_set *set);
3099         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
3100                 __isl_take isl_map *map,
3101                 __isl_take isl_set *set);
3102         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
3103                 __isl_take isl_map *map1,
3104                 __isl_take isl_map *map2);
3106         #include <isl/union_set.h>
3107         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
3108                 __isl_take isl_union_set *uset,
3109                 __isl_take isl_set *set);
3110         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
3111                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3112                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3114         #include <isl/union_map.h>
3115         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
3116                 __isl_take isl_union_map *umap,
3117                 __isl_take isl_set *set);
3118         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
3119                 __isl_take isl_union_map *umap,
3120                 __isl_take isl_union_set *uset);
3121         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
3122                 __isl_take isl_union_map *umap,
3123                 __isl_take isl_union_set *uset);
3124         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
3125                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3126                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3128 The second argument to the C<_params> functions needs to be
3129 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
3130 for either argument is only allowed if the other argument is
3131 a parametric set as well.
3132 The list passed to C<isl_basic_set_list_intersect> needs to have
3133 at least one element and all elements need to live in the same space.
3135 =item * Union
3137         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
3138                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
3139                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
3140         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
3141                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3142                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3143         __isl_give isl_set *isl_set_union(
3144                 __isl_take isl_set *set1,
3145                 __isl_take isl_set *set2);
3146         __isl_give isl_map *isl_map_union(
3147                 __isl_take isl_map *map1,
3148                 __isl_take isl_map *map2);
3149         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
3150                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3151                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3152         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
3153                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3154                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3156 =item * Set difference
3158         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
3159                 __isl_take isl_set *set1,
3160                 __isl_take isl_set *set2);
3161         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
3162                 __isl_take isl_map *map1,
3163                 __isl_take isl_map *map2);
3164         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
3165                 __isl_take isl_map *map,
3166                 __isl_take isl_set *dom);
3167         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
3168                 __isl_take isl_map *map,
3169                 __isl_take isl_set *dom);
3170         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
3171                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3172                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3173         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
3174                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3175                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3176         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_domain(
3177                 __isl_take isl_union_map *umap,
3178                 __isl_take isl_union_set *dom);
3179         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_range(
3180                 __isl_take isl_union_map *umap,
3181                 __isl_take isl_union_set *dom);
3183 =item * Application
3185         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
3186                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3187                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3188         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
3189                 __isl_take isl_set *set,
3190                 __isl_take isl_map *map);
3191         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
3192                 __isl_take isl_union_set *uset,
3193                 __isl_take isl_union_map *umap);
3194         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
3195                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3196                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3197         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
3198                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3199                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3200         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
3201                 __isl_take isl_map *map1,
3202                 __isl_take isl_map *map2);
3203         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
3204                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3205                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3206         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
3207                 __isl_take isl_map *map1,
3208                 __isl_take isl_map *map2);
3209         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
3210                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3211                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3213 =item * Preimage
3215         #include <isl/set.h>
3216         __isl_give isl_basic_set *
3217         isl_basic_set_preimage_multi_aff(
3218                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3219                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3220         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_aff(
3221                 __isl_take isl_set *set,
3222                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3223         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_pw_multi_aff(
3224                 __isl_take isl_set *set,
3225                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3226         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_pw_aff(
3227                 __isl_take isl_set *set,
3228                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
3230         #include <isl/union_set.h>
3231         __isl_give isl_union_set *
3232         isl_union_set_preimage_multi_aff(
3233                 __isl_take isl_union_set *uset,
3234                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3235         __isl_give isl_union_set *
3236         isl_union_set_preimage_pw_multi_aff(
3237                 __isl_take isl_union_set *uset,
3238                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3239         __isl_give isl_union_set *
3240         isl_union_set_preimage_union_pw_multi_aff(
3241                 __isl_take isl_union_set *uset,
3242                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3244         #include <isl/map.h>
3245         __isl_give isl_basic_map *
3246         isl_basic_map_preimage_domain_multi_aff(
3247                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3248                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3249         __isl_give isl_map *isl_map_preimage_domain_multi_aff(
3250                 __isl_take isl_map *map,
3251                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3252         __isl_give isl_map *isl_map_preimage_range_multi_aff(
3253                 __isl_take isl_map *map,
3254                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3255         __isl_give isl_map *
3256         isl_map_preimage_domain_pw_multi_aff(
3257                 __isl_take isl_map *map,
3258                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3259         __isl_give isl_map *
3260         isl_map_preimage_range_pw_multi_aff(
3261                 __isl_take isl_map *map,
3262                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3263         __isl_give isl_map *
3264         isl_map_preimage_domain_multi_pw_aff(
3265                 __isl_take isl_map *map,
3266                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
3267         __isl_give isl_basic_map *
3268         isl_basic_map_preimage_range_multi_aff(
3269                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3270                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3272         #include <isl/union_map.h>
3273         __isl_give isl_union_map *
3274         isl_union_map_preimage_domain_multi_aff(
3275                 __isl_take isl_union_map *umap,
3276                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3277         __isl_give isl_union_map *
3278         isl_union_map_preimage_range_multi_aff(
3279                 __isl_take isl_union_map *umap,
3280                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3281         __isl_give isl_union_map *
3282         isl_union_map_preimage_domain_pw_multi_aff(
3283                 __isl_take isl_union_map *umap,
3284                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3285         __isl_give isl_union_map *
3286         isl_union_map_preimage_range_pw_multi_aff(
3287                 __isl_take isl_union_map *umap,
3288                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3289         __isl_give isl_union_map *
3290         isl_union_map_preimage_domain_union_pw_multi_aff(
3291                 __isl_take isl_union_map *umap,
3292                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3293         __isl_give isl_union_map *
3294         isl_union_map_preimage_range_union_pw_multi_aff(
3295                 __isl_take isl_union_map *umap,
3296                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3298 These functions compute the preimage of the given set or map domain/range under
3299 the given function.  In other words, the expression is plugged
3300 into the set description or into the domain/range of the map.
3301 Objects of types C<isl_multi_aff> and C<isl_pw_multi_aff> are described in
3302 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3304 =item * Cartesian Product
3306         #include <isl/space.h>
3307         __isl_give isl_space *isl_space_product(
3308                 __isl_take isl_space *space1,
3309                 __isl_take isl_space *space2);
3310         __isl_give isl_space *isl_space_domain_product(
3311                 __isl_take isl_space *space1,
3312                 __isl_take isl_space *space2);
3313         __isl_give isl_space *isl_space_range_product(
3314                 __isl_take isl_space *space1,
3315                 __isl_take isl_space *space2);
3317 The functions
3318 C<isl_space_product>, C<isl_space_domain_product>
3319 and C<isl_space_range_product> take pairs or relation spaces and
3320 produce a single relations space, where either the domain, the range
3321 or both domain and range are wrapped spaces of relations between
3322 the domains and/or ranges of the input spaces.
3323 If the product is only constructed over the domain or the range
3324 then the ranges or the domains of the inputs should be the same.
3325 The function C<isl_space_product> also accepts a pair of set spaces,
3326 in which case it returns a wrapped space of a relation between the
3327 two input spaces.
3329         #include <isl/set.h>
3330         __isl_give isl_set *isl_set_product(
3331                 __isl_take isl_set *set1,
3332                 __isl_take isl_set *set2);
3334         #include <isl/map.h>
3335         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
3336                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3337                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3338         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
3339                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3340                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3341         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_product(
3342                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3343                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3344         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
3345                 __isl_take isl_map *map1,
3346                 __isl_take isl_map *map2);
3347         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
3348                 __isl_take isl_map *map1,
3349                 __isl_take isl_map *map2);
3350         __isl_give isl_map *isl_map_product(
3351                 __isl_take isl_map *map1,
3352                 __isl_take isl_map *map2);
3354         #include <isl/union_set.h>
3355         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
3356                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3357                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3359         #include <isl/union_map.h>
3360         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_product(
3361                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3362                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3363         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
3364                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3365                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3366         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
3367                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3368                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3370 The above functions compute the cross product of the given
3371 sets or relations.  The domains and ranges of the results
3372 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
3373 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
3374 instead.
3376         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
3377                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
3378                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
3379         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
3380                 __isl_take isl_set *set1,
3381                 __isl_take isl_set *set2);
3382         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
3383                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3384                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3385         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
3386                 __isl_take isl_map *map1,
3387                 __isl_take isl_map *map2);
3388         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
3389                 __isl_take isl_map *map1,
3390                 __isl_take isl_map *map2);
3391         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
3392                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3393                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3394         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
3395                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3396                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3397         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
3398                 __isl_take isl_map *map1,
3399                 __isl_take isl_map *map2);
3401         #include <isl/space.h>
3402         __isl_give isl_space *isl_space_domain_factor_domain(
3403                 __isl_take isl_space *space);
3404         __isl_give isl_space *isl_space_range_factor_domain(
3405                 __isl_take isl_space *space);
3406         __isl_give isl_space *isl_space_range_factor_range(
3407                 __isl_take isl_space *space);
3409 The functions C<isl_space_range_factor_domain> and
3410 C<isl_space_range_factor_range> extract the two arguments from
3411 the result of a call to C<isl_space_range_product>.
3413 The arguments of a call to C<isl_map_range_product> can be extracted
3414 from the result using the following two functions.
3416         #include <isl/map.h>
3417         __isl_give isl_map *isl_map_range_factor_domain(
3418                 __isl_take isl_map *map);
3419         __isl_give isl_map *isl_map_range_factor_range(
3420                 __isl_take isl_map *map);
3422 =item * Simplification
3424         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
3425                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3426                 __isl_take isl_basic_set *context);
3427         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
3428                 __isl_take isl_set *context);
3429         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
3430                 __isl_take isl_set *set,
3431                 __isl_take isl_set *context);
3432         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
3433                 __isl_take isl_union_set *uset,
3434                 __isl_take isl_union_set *context);
3435         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
3436                 __isl_take isl_union_set *uset,
3437                 __isl_take isl_set *set);
3438         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
3439                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3440                 __isl_take isl_basic_map *context);
3441         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
3442                 __isl_take isl_map *context);
3443         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
3444                 __isl_take isl_map *map,
3445                 __isl_take isl_set *context);
3446         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
3447                 __isl_take isl_map *map,
3448                 __isl_take isl_set *context);
3449         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
3450                 __isl_take isl_map *map,
3451                 __isl_take isl_set *context);
3452         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
3453                 __isl_take isl_union_map *umap,
3454                 __isl_take isl_union_map *context);
3455         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
3456                 __isl_take isl_union_map *umap,
3457                 __isl_take isl_set *set);
3458         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
3459                 __isl_take isl_union_map *umap,
3460                 __isl_take isl_union_set *uset);
3461         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
3462                 __isl_take isl_union_map *umap,
3463                 __isl_take isl_union_set *uset);
3465 The gist operation returns a set or relation that has the
3466 same intersection with the context as the input set or relation.
3467 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
3468 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
3469 are removed.
3470 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
3471 per space.
3473 =back
3475 =head3 Lexicographic Optimization
3477 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
3478 the following functions
3479 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
3480 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
3481 that satisfy C<dom>.
3482 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3483 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
3484 has no elements.
3485 In other words, the union of the parameter values
3486 for which the result is non-empty and of C<*empty>
3487 is equal to C<dom>.
3489         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
3490                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3491                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3492                 __isl_give isl_set **empty);
3493         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
3494                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3495                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3496                 __isl_give isl_set **empty);
3497         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
3498                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3499                 __isl_give isl_set **empty);
3500         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
3501                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3502                 __isl_give isl_set **empty);
3504 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
3505 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
3506 of the elements in C<set> (or C<bset>).
3507 In case of union sets, the optimum is computed per space.
3509         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
3510                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3511         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
3512                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3513         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
3514                 __isl_take isl_set *set);
3515         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
3516                 __isl_take isl_set *set);
3517         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
3518                 __isl_take isl_union_set *uset);
3519         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
3520                 __isl_take isl_union_set *uset);
3522 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
3523 the following functions
3524 compute a relation that maps each element of C<dom>
3525 to the single lexicographic minimum or maximum
3526 of the elements that are associated to that same
3527 element in C<map> (or C<bmap>).
3528 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3529 that contains the elements in C<dom> that do not map
3530 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
3531 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
3532 is equal to C<dom>.
3534         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3535                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3536                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3537                 __isl_give isl_set **empty);
3538         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3539                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3540                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3541                 __isl_give isl_set **empty);
3542         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
3543                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3544                 __isl_give isl_set **empty);
3545         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
3546                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3547                 __isl_give isl_set **empty);
3549 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
3550 return a map mapping each element in the domain of
3551 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
3552 of all elements associated to that element.
3553 In case of union relations, the optimum is computed per space.
3555         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
3556                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3557         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
3558                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3559         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
3560                 __isl_take isl_map *map);
3561         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
3562                 __isl_take isl_map *map);
3563         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
3564                 __isl_take isl_union_map *umap);
3565         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
3566                 __isl_take isl_union_map *umap);
3568 The following functions return their result in the form of
3569 a piecewise multi-affine expression
3570 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
3571 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
3572 returning a basic set or relation.
3574         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3575         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
3576                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3577         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3578         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3579                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3580                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3581                 __isl_give isl_set **empty);
3582         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3583         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3584                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3585                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3586                 __isl_give isl_set **empty);
3587         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3588         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3589                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3590                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3591                 __isl_give isl_set **empty);
3592         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3593         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3594                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3595                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3596                 __isl_give isl_set **empty);
3597         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmin_pw_multi_aff(
3598                 __isl_take isl_set *set);
3599         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmax_pw_multi_aff(
3600                 __isl_take isl_set *set);
3601         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmin_pw_multi_aff(
3602                 __isl_take isl_map *map);
3603         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmax_pw_multi_aff(
3604                 __isl_take isl_map *map);
3606 =head2 Lists
3608 Lists are defined over several element types, including
3609 C<isl_val>, C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_constraint>,
3610 C<isl_basic_set>, C<isl_set>, C<isl_ast_expr> and C<isl_ast_node>.
3611 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
3612 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
3614         #include <isl/set.h>
3615         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
3616                 __isl_take isl_set *el);
3617         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
3618                 isl_ctx *ctx, int n);
3619         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
3620                 __isl_keep isl_set_list *list);
3621         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_insert(
3622                 __isl_take isl_set_list *list, unsigned pos,
3623                 __isl_take isl_set *el);
3624         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
3625                 __isl_take isl_set_list *list,
3626                 __isl_take isl_set *el);
3627         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_drop(
3628                 __isl_take isl_set_list *list,
3629                 unsigned first, unsigned n);
3630         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
3631                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
3632                 __isl_take isl_set *set);
3633         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
3634                 __isl_take isl_set_list *list1,
3635                 __isl_take isl_set_list *list2);
3636         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_sort(
3637                 __isl_take isl_set_list *list,
3638                 int (*cmp)(__isl_keep isl_set *a,
3639                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3640                 void *user);
3641         __isl_null isl_set_list *isl_set_list_free(
3642                 __isl_take isl_set_list *list);
3644 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
3645 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
3646 element.
3648 Lists can be inspected using the following functions.
3650         #include <isl/set.h>
3651         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
3652         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
3653         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
3654                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
3655         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
3656                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3657                 void *user);
3658         int isl_set_list_foreach_scc(__isl_keep isl_set_list *list,
3659                 int (*follows)(__isl_keep isl_set *a,
3660                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3661                 void *follows_user
3662                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3663                 void *fn_user);
3665 The function C<isl_set_list_foreach_scc> calls C<fn> on each of the
3666 strongly connected components of the graph with as vertices the elements
3667 of C<list> and a directed edge from vertex C<b> to vertex C<a>
3668 iff C<follows(a, b)> returns C<1>.  The callbacks C<follows> and C<fn>
3669 should return C<-1> on error.
3671 Lists can be printed using
3673         #include <isl/set.h>
3674         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
3675                 __isl_take isl_printer *p,
3676                 __isl_keep isl_set_list *list);
3678 =head2 Associative arrays
3680 Associative arrays map isl objects of a specific type to isl objects
3681 of some (other) specific type.  They are defined for several pairs
3682 of types, including (C<isl_map>, C<isl_basic_set>),
3683 (C<isl_id>, C<isl_ast_expr>) and.
3684 (C<isl_id>, C<isl_pw_aff>).
3685 Here, we take associative arrays that map C<isl_id>s to C<isl_ast_expr>s
3686 as an example.
3688 Associative arrays can be created, copied and freed using
3689 the following functions.
3691         #include <isl/id_to_ast_expr.h>
3692         __isl_give id_to_ast_expr *isl_id_to_ast_expr_alloc(
3693                 isl_ctx *ctx, int min_size);
3694         __isl_give id_to_ast_expr *isl_id_to_ast_expr_copy(
3695                 __isl_keep id_to_ast_expr *id2expr);
3696         __isl_null id_to_ast_expr *isl_id_to_ast_expr_free(
3697                 __isl_take id_to_ast_expr *id2expr);
3699 The C<min_size> argument to C<isl_id_to_ast_expr_alloc> can be used
3700 to specify the expected size of the associative array.
3701 The associative array will be grown automatically as needed.
3703 Associative arrays can be inspected using the following functions.
3705         #include <isl/id_to_ast_expr.h>
3706         isl_ctx *isl_id_to_ast_expr_get_ctx(
3707                 __isl_keep id_to_ast_expr *id2expr);
3708         int isl_id_to_ast_expr_has(
3709                 __isl_keep id_to_ast_expr *id2expr,
3710                 __isl_keep isl_id *key);
3711         __isl_give isl_ast_expr *isl_id_to_ast_expr_get(
3712                 __isl_keep id_to_ast_expr *id2expr,
3713                 __isl_take isl_id *key);
3714         int isl_id_to_ast_expr_foreach(
3715                 __isl_keep id_to_ast_expr *id2expr,
3716                 int (*fn)(__isl_take isl_id *key,
3717                         __isl_take isl_ast_expr *val, void *user),
3718                 void *user);
3720 They can be modified using the following function.
3722         #include <isl/id_to_ast_expr.h>
3723         __isl_give id_to_ast_expr *isl_id_to_ast_expr_set(
3724                 __isl_take id_to_ast_expr *id2expr,
3725                 __isl_take isl_id *key,
3726                 __isl_take isl_ast_expr *val);
3727         __isl_give id_to_ast_expr *isl_id_to_ast_expr_drop(
3728                 __isl_take id_to_ast_expr *id2expr,
3729                 __isl_take isl_id *key);
3731 Associative arrays can be printed using the following function.
3733         #include <isl/id_to_ast_expr.h>
3734         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id_to_ast_expr(
3735                 __isl_take isl_printer *p,
3736                 __isl_keep id_to_ast_expr *id2expr);
3738 =head2 Multiple Values
3740 An C<isl_multi_val> object represents a sequence of zero or more values,
3741 living in a set space.
3743 An C<isl_multi_val> can be constructed from an C<isl_val_list>
3744 using the following function
3746         #include <isl/val.h>
3747         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_from_val_list(
3748                 __isl_take isl_space *space,
3749                 __isl_take isl_val_list *list);
3751 The zero multiple value (with value zero for each set dimension)
3752 can be created using the following function.
3754         #include <isl/val.h>
3755         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_zero(
3756                 __isl_take isl_space *space);
3758 Multiple values can be copied and freed using
3760         #include <isl/val.h>
3761         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_copy(
3762                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3763         __isl_null isl_multi_val *isl_multi_val_free(
3764                 __isl_take isl_multi_val *mv);
3766 They can be inspected using
3768         #include <isl/val.h>
3769         isl_ctx *isl_multi_val_get_ctx(
3770                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3771         unsigned isl_multi_val_dim(__isl_keep isl_multi_val *mv,
3772                 enum isl_dim_type type);
3773         __isl_give isl_val *isl_multi_val_get_val(
3774                 __isl_keep isl_multi_val *mv, int pos);
3775         int isl_multi_val_find_dim_by_id(
3776                 __isl_keep isl_multi_val *mv,
3777                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
3778         __isl_give isl_id *isl_multi_val_get_dim_id(
3779                 __isl_keep isl_multi_val *mv,
3780                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3781         const char *isl_multi_val_get_tuple_name(
3782                 __isl_keep isl_multi_val *mv,
3783                 enum isl_dim_type type);
3784         int isl_multi_val_has_tuple_id(__isl_keep isl_multi_val *mv,
3785                 enum isl_dim_type type);
3786         __isl_give isl_id *isl_multi_val_get_tuple_id(
3787                 __isl_keep isl_multi_val *mv,
3788                 enum isl_dim_type type);
3789         int isl_multi_val_range_is_wrapping(
3790                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3792 They can be modified using
3794         #include <isl/val.h>
3795         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_val(
3796                 __isl_take isl_multi_val *mv, int pos,
3797                 __isl_take isl_val *val);
3798         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_dim_name(
3799                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3800                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3801         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_dim_id(
3802                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3803                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3804                 __isl_take isl_id *id);
3805         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_name(
3806                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3807                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3808         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_id(
3809                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3810                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3811         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_reset_tuple_id(
3812                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3813                 enum isl_dim_type type);
3814         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_reset_user(
3815                 __isl_take isl_multi_val *mv);
3817         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_insert_dims(
3818                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3819                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3820         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_dims(
3821                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3822                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3823         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_drop_dims(
3824                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3825                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3827 Operations include
3829         #include <isl/val.h>
3830         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_align_params(
3831                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3832                 __isl_take isl_space *model);
3833         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_from_range(
3834                 __isl_take isl_multi_val *mv);
3835         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_splice(
3836                 __isl_take isl_multi_val *mv1, unsigned pos,
3837                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3838         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_product(
3839                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3840                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3841         __isl_give isl_multi_val *
3842         isl_multi_val_range_factor_domain(
3843                 __isl_take isl_multi_val *mv);
3844         __isl_give isl_multi_val *
3845         isl_multi_val_range_factor_range(
3846                 __isl_take isl_multi_val *mv);
3847         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_flat_range_product(
3848                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3849                 __isl_take isl_multi_aff *mv2);
3850         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_product(
3851                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3852                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3853         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_val(
3854                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3855                 __isl_take isl_val *v);
3856         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_mod_val(
3857                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3858                 __isl_take isl_val *v);
3859         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_scale_val(
3860                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3861                 __isl_take isl_val *v);
3862         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_scale_multi_val(
3863                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3864                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3865         __isl_give isl_multi_val *
3866         isl_multi_val_scale_down_multi_val(
3867                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3868                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3870 A multiple value can be printed using
3872         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_val(
3873                 __isl_take isl_printer *p,
3874                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3876 =head2 Vectors
3878 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
3880         #include <isl/vec.h>
3881         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
3882                 unsigned size);
3883         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
3884         __isl_null isl_vec *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
3886 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
3887 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3889         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
3890         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
3891         __isl_give isl_val *isl_vec_get_element_val(
3892                 __isl_keep isl_vec *vec, int pos);
3893         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
3894                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
3895         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_val(
3896                 __isl_take isl_vec *vec, int pos,
3897                 __isl_take isl_val *v);
3898         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
3899                 int v);
3900         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_val(
3901                 __isl_take isl_vec *vec, __isl_take isl_val *v);
3902         int isl_vec_cmp_element(__isl_keep isl_vec *vec1,
3903                 __isl_keep isl_vec *vec2, int pos);
3905 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3906 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3908 The following function can be used to concatenate two vectors.
3910         __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
3911                 __isl_take isl_vec *vec2);
3913 =head2 Matrices
3915 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
3917         #include <isl/mat.h>
3918         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
3919                 unsigned n_row, unsigned n_col);
3920         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
3921         __isl_null isl_mat *isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
3923 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
3924 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3926         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
3927         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
3928         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
3929         __isl_give isl_val *isl_mat_get_element_val(
3930                 __isl_keep isl_mat *mat, int row, int col);
3931         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
3932                 int row, int col, int v);
3933         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_val(
3934                 __isl_take isl_mat *mat, int row, int col,
3935                 __isl_take isl_val *v);
3937 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3938 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3940 The following function can be used to compute the (right) inverse
3941 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
3942 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
3943 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
3945         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
3947 The following function can be used to compute the (right) kernel
3948 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
3949 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
3951         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
3953 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
3955 The zero quasi affine expression or the quasi affine expression
3956 that is equal to a given value or
3957 a specified dimension on a given domain can be created using
3959         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
3960                 __isl_take isl_local_space *ls);
3961         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_zero_on_domain(
3962                 __isl_take isl_local_space *ls);
3963         __isl_give isl_aff *isl_aff_val_on_domain(
3964                 __isl_take isl_local_space *ls,
3965                 __isl_take isl_val *val);
3966         __isl_give isl_aff *isl_aff_var_on_domain(
3967                 __isl_take isl_local_space *ls,
3968                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3969         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_var_on_domain(
3970                 __isl_take isl_local_space *ls,
3971                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3972         __isl_give isl_aff *isl_aff_nan_on_domain(
3973                 __isl_take isl_local_space *ls);
3974         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_nan_on_domain(
3975                 __isl_take isl_local_space *ls);
3977 Note that the space in which the resulting objects live is a map space
3978 with the given space as domain and a one-dimensional range.
3980 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
3981 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
3982 be created using the following functions.
3984         #include <isl/aff.h>
3985         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
3986                 __isl_take isl_space *space);
3987         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
3988                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
3989         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
3990                 __isl_take isl_aff *aff);
3992 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
3993 and 0 outside the set can be created using the following function.
3995         #include <isl/aff.h>
3996         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
3997                 __isl_take isl_set *set);
3999 Quasi affine expressions can be copied and freed using
4001         #include <isl/aff.h>
4002         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
4003         __isl_null isl_aff *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
4005         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
4006                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4007         __isl_null isl_pw_aff *isl_pw_aff_free(
4008                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4010 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
4011 using the following function.  The constraint is required to have
4012 a non-zero coefficient for the specified dimension.
4014         #include <isl/constraint.h>
4015         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
4016                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
4017                 enum isl_dim_type type, int pos);
4019 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
4020 using the following function.
4022         #include <isl/constraint.h>
4023         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
4024                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
4026 Conversely, an equality constraint equating
4027 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
4028 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
4030         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
4031                 __isl_take isl_aff *aff);
4032         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
4033                 __isl_take isl_aff *aff);
4035 The expression can be inspected using
4037         #include <isl/aff.h>
4038         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
4039         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
4040                 enum isl_dim_type type);
4041         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
4042                 __isl_keep isl_aff *aff);
4043         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
4044                 __isl_keep isl_aff *aff);
4045         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
4046                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4047         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
4048                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
4049                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4050         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
4051                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4052         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
4053                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
4054                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4055         int isl_pw_aff_has_tuple_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
4056                 enum isl_dim_type type);
4057         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
4058                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
4059                 enum isl_dim_type type);
4060         __isl_give isl_val *isl_aff_get_constant_val(
4061                 __isl_keep isl_aff *aff);
4062         __isl_give isl_val *isl_aff_get_coefficient_val(
4063                 __isl_keep isl_aff *aff,
4064                 enum isl_dim_type type, int pos);
4065         __isl_give isl_val *isl_aff_get_denominator_val(
4066                 __isl_keep isl_aff *aff);
4067         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
4068                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
4070         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4071         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
4072                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4073                           __isl_take isl_aff *aff,
4074                           void *user), void *user);
4076         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
4077         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4079         int isl_aff_is_nan(__isl_keep isl_aff *aff);
4080         int isl_pw_aff_involves_nan(__isl_keep isl_pw_aff *pa);
4082         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
4083                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4084         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
4085                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4087         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4088         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
4089                 enum isl_dim_type type);
4090         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4092 It can be modified using
4094         #include <isl/aff.h>
4095         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_tuple_id(
4096                 __isl_take isl_aff *aff,
4097                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4098         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
4099                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
4100                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4101         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_reset_tuple_id(
4102                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4103                 enum isl_dim_type type);
4104         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
4105                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
4106                 unsigned pos, const char *s);
4107         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
4108                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
4109                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
4110         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
4111                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
4112                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4113                 __isl_take isl_id *id);
4114         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
4115                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
4116         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_val(
4117                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
4118         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
4119                 __isl_take isl_aff *aff,
4120                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
4121         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_val(
4122                 __isl_take isl_aff *aff,
4123                 enum isl_dim_type type, int pos,
4124                 __isl_take isl_val *v);
4126         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
4127                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
4128         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_val(
4129                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
4130         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
4131                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
4132         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
4133                 __isl_take isl_aff *aff,
4134                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
4135         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_val(
4136                 __isl_take isl_aff *aff,
4137                 enum isl_dim_type type, int pos,
4138                 __isl_take isl_val *v);
4140         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
4141                 __isl_take isl_aff *aff,
4142                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4143         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
4144                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
4145                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4146         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
4147                 __isl_take isl_aff *aff,
4148                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4149         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
4150                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
4151                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4152         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
4153                 __isl_take isl_aff *aff,
4154                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4155         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
4156                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
4157                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4158         __isl_give isl_aff *isl_aff_move_dims(
4159                 __isl_take isl_aff *aff,
4160                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
4161                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
4162                 unsigned n);
4163         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_move_dims(
4164                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4165                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
4166                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
4167                 unsigned n);
4169 Note that C<isl_aff_set_constant_si> and C<isl_aff_set_coefficient_si>
4170 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
4171 C<isl_aff_set_constant_val> and C<isl_aff_set_coefficient_val> set
4172 the constant or coefficient as a whole.
4173 The C<add_constant> and C<add_coefficient> functions add an integer
4174 or rational value to
4175 the possibly rational constant or coefficient.
4176 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
4177 the numerator.
4179 To check whether an affine expressions is obviously zero
4180 or (obviously) equal to some other affine expression, use
4182         #include <isl/aff.h>
4183         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
4184         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
4185                 __isl_keep isl_aff *aff2);
4186         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
4187                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
4188                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
4189         int isl_pw_aff_is_equal(__isl_keep isl_pw_aff *pa1,
4190                 __isl_keep isl_pw_aff *pa2);
4191         int isl_pw_aff_plain_cmp(__isl_keep isl_pw_aff *pa1,
4192                 __isl_keep isl_pw_aff *pa2);
4194 The function C<isl_pw_aff_plain_cmp> can be used to sort
4195 C<isl_pw_aff>s.  The order is not strictly defined.
4196 The current order sorts expressions that only involve
4197 earlier dimensions before those that involve later dimensions.
4199 Operations include
4201         #include <isl/aff.h>
4202         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
4203                 __isl_take isl_aff *aff2);
4204         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
4205                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4206                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4207         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
4208                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4209                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4210         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
4211                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4212                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4213         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
4214                 __isl_take isl_aff *aff2);
4215         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
4216                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4217                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4218         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
4219         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
4220                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4221         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
4222         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
4223                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4224         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
4225         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
4226                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4227         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod_val(__isl_take isl_aff *aff,
4228                 __isl_take isl_val *mod);
4229         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod_val(
4230                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4231                 __isl_take isl_val *mod);
4232         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_val(__isl_take isl_aff *aff,
4233                 __isl_take isl_val *v);
4234         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_val(
4235                 __isl_take isl_pw_aff *pa, __isl_take isl_val *v);
4236         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
4237                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
4238         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_val(
4239                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
4240         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down_val(
4241                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4242                 __isl_take isl_val *f);
4244         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
4245                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
4246         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
4247                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
4249         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
4250                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
4252         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
4253                 __isl_take isl_aff *aff,
4254                 __isl_take isl_space *model);
4255         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
4256                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
4257                 __isl_take isl_space *model);
4259         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
4260                 __isl_take isl_aff *aff);
4261         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_range(
4262                 __isl_take isl_pw_aff *pwa);
4264         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
4265                 __isl_take isl_aff *aff,
4266                 __isl_take isl_set *context);
4267         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
4268                 __isl_take isl_set *context);
4269         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
4270                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
4271                 __isl_take isl_set *context);
4272         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
4273                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
4274                 __isl_take isl_set *context);
4276         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
4277                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4278         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_params(
4279                 __isl_take isl_pw_aff *pwa);
4280         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
4281                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4282                 __isl_take isl_set *set);
4283         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
4284                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4285                 __isl_take isl_set *set);
4287         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
4288                 __isl_take isl_aff *aff2);
4289         __isl_give isl_aff *isl_aff_div(__isl_take isl_aff *aff1,
4290                 __isl_take isl_aff *aff2);
4291         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
4292                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4293                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4294         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_div(
4295                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
4296                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
4297         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_q(
4298                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
4299                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
4300         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_r(
4301                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
4302                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
4304 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
4305 to be a constant.  Similarly, when dividing an affine expression by another,
4306 the second expression needs to be a constant.
4307 C<isl_pw_aff_tdiv_q> computes the quotient of an integer division with
4308 rounding towards zero.  C<isl_pw_aff_tdiv_r> computes the corresponding
4309 remainder.
4311         #include <isl/aff.h>
4312         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_aff(
4313                 __isl_take isl_aff *aff1,
4314                 __isl_take isl_aff *aff2);
4315         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_multi_aff(
4316                 __isl_take isl_aff *aff,
4317                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4318         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_aff(
4319                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4320                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4321         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
4322                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4323                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4324         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_pw_aff(
4325                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4326                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4328 These functions precompose the input expression by the given
4329 C<isl_aff>, C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff>.  In other words,
4330 the C<isl_aff>, C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff> is plugged
4331 into the (piecewise) affine expression.
4332 Objects of type C<isl_multi_aff> are described in
4333 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
4335         #include <isl/aff.h>
4336         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(
4337                 __isl_take isl_aff *aff);
4338         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
4339                 __isl_take isl_aff *aff);
4340         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
4341                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
4342         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
4343                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
4344         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
4345                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4346                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4347         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
4348                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4349                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4350         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
4351                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4352                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4353         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
4354                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4355                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4356         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
4357                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4358                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4359         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
4360                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4361                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4363         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
4364                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4365                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4366         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
4367                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4368                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4369         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
4370                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4371                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4372         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
4373                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4374                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4375         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
4376                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4377                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4378         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
4379                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4380                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4382 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
4383 containing those elements in the domain space
4384 of C<aff> where C<aff> is negative.
4385 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
4386 containing those elements in the shared space
4387 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
4388 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
4389 containing those elements in the shared domain
4390 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
4391 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
4392 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
4394         #include <isl/aff.h>
4395         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
4396                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4397         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
4398                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4399         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
4400                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4402 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
4403 containing those elements in the domain
4404 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
4406         #include <isl/aff.h>
4407         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
4408                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
4409                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
4410                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
4412 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
4413 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
4414 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
4415 where C<cond> is zero.
4417         #include <isl/aff.h>
4418         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
4419                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4420                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4421         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
4422                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4423                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4424         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
4425                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4426                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4428 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
4429 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
4430 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
4431 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
4432 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
4433 associated expression is the defined one.
4435 An expression can be read from input using
4437         #include <isl/aff.h>
4438         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
4439                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4440         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
4441                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4443 An expression can be printed using
4445         #include <isl/aff.h>
4446         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
4447                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
4449         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
4450                 __isl_take isl_printer *p,
4451                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4453 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
4455 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
4456 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
4457 Similarly, an C<isl_multi_pw_aff> object represents a sequence of
4458 zero or more piecewise affine expressions.
4460 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a single
4461 C<isl_aff> or an C<isl_aff_list> using the
4462 following functions.  Similarly for C<isl_multi_pw_aff>
4463 and C<isl_pw_multi_aff>.
4465         #include <isl/aff.h>
4466         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff(
4467                 __isl_take isl_aff *aff);
4468         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4469         isl_multi_pw_aff_from_multi_aff(
4470                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4471         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(
4472                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4473         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_pw_aff(
4474                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4475         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
4476                 __isl_take isl_space *space,
4477                 __isl_take isl_aff_list *list);
4479 An C<isl_multi_pw_aff> can be converted to an C<isl_pw_multi_aff>
4480 using the function C<isl_pw_multi_aff_from_multi_pw_aff> below.
4481 Note however that the domain
4482 of the result is the intersection of the domains of the input.
4483 The reverse conversion is exact.
4485         #include <isl/aff.h>
4486         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4487         isl_pw_multi_aff_from_multi_pw_aff(
4488                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4489         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4490         isl_multi_pw_aff_from_pw_multi_aff(
4491                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4493 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
4494 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
4495 for each output dimension),
4496 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
4497 either a universe or a specified domain) or
4498 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
4499 on a given domain
4500 can be created using the following functions.
4502         #include <isl/aff.h>
4503         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
4504                 __isl_take isl_space *space);
4505         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
4506                 __isl_take isl_space *space);
4507         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_zero(
4508                 __isl_take isl_space *space);
4509         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_zero(
4510                 __isl_take isl_space *space);
4511         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
4512                 __isl_take isl_space *space);
4513         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_identity(
4514                 __isl_take isl_space *space);
4515         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_identity(
4516                 __isl_take isl_space *space);
4517         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_domain_map(
4518                 __isl_take isl_space *space);
4519         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_map(
4520                 __isl_take isl_space *space);
4521         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_project_out_map(
4522                 __isl_take isl_space *space,
4523                 enum isl_dim_type type,
4524                 unsigned first, unsigned n);
4525         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4526         isl_pw_multi_aff_project_out_map(
4527                 __isl_take isl_space *space,
4528                 enum isl_dim_type type,
4529                 unsigned first, unsigned n);
4530         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4531         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
4532                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4533         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
4534                 __isl_take isl_set *set,
4535                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
4536         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
4537                 __isl_take isl_set *set);
4539         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4540         isl_union_pw_multi_aff_empty(
4541                 __isl_take isl_space *space);
4542         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4543         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
4544                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4545                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4546         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4547         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
4548                 __isl_take isl_union_set *uset);
4550 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
4551 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
4552 and the C<isl_map> is single-valued.
4553 In case of a conversion from an C<isl_union_set> or an C<isl_union_map>
4554 to an C<isl_union_pw_multi_aff>, these properties need to hold in each space.
4556         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
4557                 __isl_take isl_set *set);
4558         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
4559                 __isl_take isl_map *map);
4561         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4562         isl_union_pw_multi_aff_from_union_set(
4563                 __isl_take isl_union_set *uset);
4564         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4565         isl_union_pw_multi_aff_from_union_map(
4566                 __isl_take isl_union_map *umap);
4568 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
4570         #include <isl/aff.h>
4571         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
4572                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4573         __isl_null isl_multi_aff *isl_multi_aff_free(
4574                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
4576         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
4577                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4578         __isl_null isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_free(
4579                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4581         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4582         isl_union_pw_multi_aff_copy(
4583                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4584         __isl_null isl_union_pw_multi_aff *
4585         isl_union_pw_multi_aff_free(
4586                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4588         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_copy(
4589                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4590         __isl_null isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_free(
4591                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4593 The expression can be inspected using
4595         #include <isl/aff.h>
4596         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
4597                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4598         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
4599                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4600         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
4601                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4602         isl_ctx *isl_multi_pw_aff_get_ctx(
4603                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4605         int isl_multi_aff_involves_dims(
4606                 __isl_keep isl_multi_aff *ma,
4607                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4608         int isl_multi_pw_aff_involves_dims(
4609                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4610                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4612         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
4613                 enum isl_dim_type type);
4614         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
4615                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4616                 enum isl_dim_type type);
4617         unsigned isl_multi_pw_aff_dim(
4618                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4619                 enum isl_dim_type type);
4620         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
4621                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
4622         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
4623                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
4624         __isl_give isl_pw_aff *isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(
4625                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa, int pos);
4626         int isl_multi_aff_find_dim_by_id(
4627                 __isl_keep isl_multi_aff *ma,
4628                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
4629         int isl_multi_pw_aff_find_dim_by_id(
4630                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4631                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
4632         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
4633                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4634                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4635         __isl_give isl_id *isl_multi_aff_get_dim_id(
4636                 __isl_keep isl_multi_aff *ma,
4637                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4638         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
4639                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4640                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4641         __isl_give isl_id *isl_multi_pw_aff_get_dim_id(
4642                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4643                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4644         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
4645                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
4646                 enum isl_dim_type type);
4647         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
4648                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4649                 enum isl_dim_type type);
4650         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
4651                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4652                 enum isl_dim_type type);
4653         int isl_multi_aff_has_tuple_id(__isl_keep isl_multi_aff *ma,
4654                 enum isl_dim_type type);
4655         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
4656                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4657                 enum isl_dim_type type);
4658         int isl_multi_pw_aff_has_tuple_id(
4659                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4660                 enum isl_dim_type type);
4661         __isl_give isl_id *isl_multi_aff_get_tuple_id(
4662                 __isl_keep isl_multi_aff *ma,
4663                 enum isl_dim_type type);
4664         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
4665                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4666                 enum isl_dim_type type);
4667         __isl_give isl_id *isl_multi_pw_aff_get_tuple_id(
4668                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4669                 enum isl_dim_type type);
4670         int isl_multi_aff_range_is_wrapping(
4671                 __isl_keep isl_multi_aff *ma);
4672         int isl_multi_pw_aff_range_is_wrapping(
4673                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4675         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
4676                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4677                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4678                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
4679                             void *user), void *user);
4681         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
4682                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
4683                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4684                             void *user), void *user);
4686 It can be modified using
4688         #include <isl/aff.h>
4689         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
4690                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
4691                 __isl_take isl_aff *aff);
4692         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_pw_aff(
4693                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, unsigned pos,
4694                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4695         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
4696                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4697                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4698         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_id(
4699                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4700                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4701                 __isl_take isl_id *id);
4702         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_name(
4703                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4704                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4705         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
4706                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4707                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4708         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
4709                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4710                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4711         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_reset_tuple_id(
4712                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4713                 enum isl_dim_type type);
4714         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4715         isl_multi_pw_aff_reset_tuple_id(
4716                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4717                 enum isl_dim_type type);
4718         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_reset_user(
4719                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4720         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_reset_user(
4721                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4723         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4724         isl_multi_pw_aff_set_dim_name(
4725                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4726                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4727         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4728         isl_multi_pw_aff_set_dim_id(
4729                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4730                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4731                 __isl_take isl_id *id);
4732         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4733         isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(
4734                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4735                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4737         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flatten_domain(
4738                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4740         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_insert_dims(
4741                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4742                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4743         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_dims(
4744                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4745                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4746         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
4747                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4748                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4749         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_drop_dims(
4750                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4751                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4753         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_insert_dims(
4754                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4755                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4756         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_add_dims(
4757                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4758                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4759         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_move_dims(
4760                 __isl_take isl_multi_pw_aff *pma,
4761                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
4762                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
4763                 unsigned n);
4765 To check whether two multiple affine expressions are
4766 (obviously) equal to each other, use
4768         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
4769                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
4770         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
4771                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
4772                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
4773         int isl_multi_pw_aff_plain_is_equal(
4774                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa1,
4775                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa2);
4776         int isl_multi_pw_aff_is_equal(
4777                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa1,
4778                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa2);
4780 Operations include
4782         #include <isl/aff.h>
4783         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
4784                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4785                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4786         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
4787                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4788                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4789         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_floor(
4790                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4791         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
4792                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
4793                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
4794         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
4795                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4796                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4797         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
4798                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4799                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4800         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
4801                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4802                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4803         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_sub(
4804                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4805                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4806         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_sub(
4807                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4808                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4809         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_sub(
4810                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4811                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4813 C<isl_multi_aff_sub> subtracts the second argument from the first.
4815         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_val(
4816                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4817                 __isl_take isl_val *v);
4818         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_val(
4819                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4820                 __isl_take isl_val *v);
4821         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_scale_val(
4822                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4823                 __isl_take isl_val *v);
4824         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_multi_val(
4825                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4826                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4827         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4828         isl_pw_multi_aff_scale_multi_val(
4829                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4830                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4831         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4832         isl_multi_pw_aff_scale_multi_val(
4833                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4834                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4835         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4836         isl_union_pw_multi_aff_scale_multi_val(
4837                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4838                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4839         __isl_give isl_multi_aff *
4840         isl_multi_aff_scale_down_multi_val(
4841                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4842                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4843         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4844         isl_multi_pw_aff_scale_down_multi_val(
4845                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4846                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4848 C<isl_multi_aff_scale_multi_val> scales the elements of C<ma>
4849 by the corresponding elements of C<mv>.
4851         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_fix_si(
4852                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4853                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
4854         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
4855                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4856                 __isl_take isl_set *set);
4857         __isl_give isl_set *isl_multi_pw_aff_domain(
4858                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4859         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4860         isl_multi_pw_aff_intersect_params(
4861                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4862                 __isl_take isl_set *set);
4863         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
4864                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4865                 __isl_take isl_set *set);
4866         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4867         isl_multi_pw_aff_intersect_domain(
4868                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4869                 __isl_take isl_set *domain);
4870         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4871         isl_union_pw_multi_aff_intersect_domain(
4872                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4873                 __isl_take isl_union_set *uset);
4874         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
4875                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4876                 __isl_give isl_local_space **ls);
4877         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
4878                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4879         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_coalesce(
4880                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4881         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_params(
4882                 __isl_take isl_multi_aff *multi,
4883                 __isl_take isl_space *model);
4884         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_align_params(
4885                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4886                 __isl_take isl_space *model);
4887         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4888         isl_union_pw_multi_aff_align_params(
4889                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4890                 __isl_take isl_space *model);
4891         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4892         isl_pw_multi_aff_project_domain_on_params(
4893                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4894         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
4895                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4896                 __isl_take isl_set *context);
4897         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
4898                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4899                 __isl_take isl_set *context);
4900         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
4901                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4902                 __isl_take isl_set *set);
4903         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
4904                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4905                 __isl_take isl_set *set);
4906         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_gist_params(
4907                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4908                 __isl_take isl_set *set);
4909         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_gist(
4910                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4911                 __isl_take isl_set *set);
4912         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_range(
4913                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4914         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_range(
4915                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4916         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
4917                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4918         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
4919                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4920         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_splice(
4921                 __isl_take isl_multi_aff *ma1, unsigned pos,
4922                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4923         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_splice(
4924                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4925                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4926                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4927         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_product(
4928                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4929                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4930         __isl_give isl_multi_aff *
4931         isl_multi_aff_range_factor_domain(
4932                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4933         __isl_give isl_multi_aff *
4934         isl_multi_aff_range_factor_range(
4935                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4936         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
4937                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4938                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4939         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_product(
4940                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4941                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4942         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_product(
4943                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4944                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4945         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4946         isl_pw_multi_aff_range_product(
4947                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4948                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4949         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4950         isl_multi_pw_aff_range_factor_domain(
4951                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4952         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4953         isl_multi_pw_aff_range_factor_range(
4954                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4955         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4956         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
4957                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4958                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4959         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
4960                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4961                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4962         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4963         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
4964                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4965                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4966         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4967         isl_multi_pw_aff_range_splice(
4968                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1, unsigned pos,
4969                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4970         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_splice(
4971                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4972                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4973                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4974         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4975         isl_multi_pw_aff_range_product(
4976                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4977                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4978         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4979         isl_multi_pw_aff_flat_range_product(
4980                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4981                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4983 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
4984 then it is assigned the local space that lies at the basis of
4985 the lifting applied.
4987         #include <isl/aff.h>
4988         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_pullback_multi_aff(
4989                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4990                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4991         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4992         isl_pw_multi_aff_pullback_multi_aff(
4993                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4994                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4995         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4996         isl_multi_pw_aff_pullback_multi_aff(
4997                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4998                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4999         __isl_give isl_pw_multi_aff *
5000         isl_pw_multi_aff_pullback_pw_multi_aff(
5001                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
5002                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
5003         __isl_give isl_multi_pw_aff *
5004         isl_multi_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
5005                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
5006                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
5007         __isl_give isl_multi_pw_aff *
5008         isl_multi_pw_aff_pullback_multi_pw_aff(
5009                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
5010                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
5012 The function C<isl_multi_aff_pullback_multi_aff> precomposes C<ma1> by C<ma2>.
5013 In other words, C<ma2> is plugged
5014 into C<ma1>.
5016         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
5017                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
5018                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
5019         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
5020                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
5021                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
5023 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
5024 containing those elements in the shared domain space
5025 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
5026 equal to C<ma2>.
5028 An expression can be read from input using
5030         #include <isl/aff.h>
5031         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
5032                 isl_ctx *ctx, const char *str);
5033         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
5034                 isl_ctx *ctx, const char *str);
5035         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_read_from_str(
5036                 isl_ctx *ctx, const char *str);
5037         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
5038         isl_union_pw_multi_aff_read_from_str(
5039                 isl_ctx *ctx, const char *str);
5041 An expression can be printed using
5043         #include <isl/aff.h>
5044         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
5045                 __isl_take isl_printer *p,
5046                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
5047         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
5048                 __isl_take isl_printer *p,
5049                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
5050         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
5051                 __isl_take isl_printer *p,
5052                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
5053         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_pw_aff(
5054                 __isl_take isl_printer *p,
5055                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
5057 =head2 Points
5059 Points are elements of a set.  They can be used to construct
5060 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
5061 individual elements of a set.
5062 The zero point (the origin) can be created using
5064         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
5066 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
5067 using
5069         __isl_give isl_val *isl_point_get_coordinate_val(
5070                 __isl_keep isl_point *pnt,
5071                 enum isl_dim_type type, int pos);
5072         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate_val(
5073                 __isl_take isl_point *pnt,
5074                 enum isl_dim_type type, int pos,
5075                 __isl_take isl_val *v);
5077         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
5078                 __isl_take isl_point *pnt,
5079                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
5080         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
5081                 __isl_take isl_point *pnt,
5082                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
5084 Other properties can be obtained using
5086         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
5088 Points can be copied or freed using
5090         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
5091                 __isl_keep isl_point *pnt);
5092         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
5094 A singleton set can be created from a point using
5096         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
5097                 __isl_take isl_point *pnt);
5098         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
5099                 __isl_take isl_point *pnt);
5101 and a box can be created from two opposite extremal points using
5103         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
5104                 __isl_take isl_point *pnt1,
5105                 __isl_take isl_point *pnt2);
5106         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
5107                 __isl_take isl_point *pnt1,
5108                 __isl_take isl_point *pnt2);
5110 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
5111 the following functions.
5113         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
5114                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
5115                 void *user);
5116         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
5117                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
5118                 void *user);
5120 The function C<fn> is called for each integer point in
5121 C<set> with as second argument the last argument of
5122 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
5123 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
5124 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
5125 enumerating and return C<-1> as well.
5126 If the enumeration is performed successfully and to completion,
5127 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
5129 To obtain a single point of a (basic) set, use
5131         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
5132                 __isl_take isl_basic_set *bset);
5133         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
5134                 __isl_take isl_set *set);
5136 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
5137 resulting point will be ``void'', a property that can be
5138 tested using
5140         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
5142 =head2 Piecewise Quasipolynomials
5144 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
5145 a parametric point to a rational value.
5146 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
5147 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
5148 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
5149 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
5150 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
5151 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
5152 that contains the point.  Outside of the union of cells,
5153 the value is assumed to be zero.
5154 For example, the piecewise quasipolynomial
5156         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
5158 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
5159 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
5160 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
5161 defined over different domains.
5162 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
5163 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
5164 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
5165 the number of points in the map
5167         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
5169 =head3 Input and Output
5171 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
5173         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
5174         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
5175                 isl_ctx *ctx, const char *str);
5177 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
5178 using the following functions.
5180         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
5181                 __isl_take isl_printer *p,
5182                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
5184         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
5185                 __isl_take isl_printer *p,
5186                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
5188         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
5189                 __isl_take isl_printer *p,
5190                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
5192 The output format of the printer
5193 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
5194 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
5195 is supported.
5196 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
5197 to set the names of all dimensions
5199         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
5200                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
5201                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
5202                 const char *s);
5203         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
5204         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
5205                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5206                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
5207                 const char *s);
5209 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
5211 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
5212 More complicated quasipolynomials can be created by applying
5213 operations such as addition and multiplication
5214 on the resulting quasipolynomials
5216         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
5217                 __isl_take isl_space *domain);
5218         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
5219                 __isl_take isl_space *domain);
5220         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
5221                 __isl_take isl_space *domain);
5222         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
5223                 __isl_take isl_space *domain);
5224         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
5225                 __isl_take isl_space *domain);
5226         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_val_on_domain(
5227                 __isl_take isl_space *domain,
5228                 __isl_take isl_val *val);
5229         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
5230                 __isl_take isl_space *domain,
5231                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
5232         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
5233                 __isl_take isl_aff *aff);
5235 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
5236 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
5237 the functions above corresponds to the domain of this map space.
5239 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
5240 with a single cell can be created using the following functions.
5241 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
5242 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
5244         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
5245                 __isl_take isl_space *space);
5246         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
5247                 __isl_take isl_set *set,
5248                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
5249         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
5250                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
5251         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
5252                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
5254         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
5255                 __isl_take isl_space *space);
5256         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
5257                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
5258         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
5259                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5260                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
5262 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
5263 functions.
5265         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
5266                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
5267         __isl_null isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_free(
5268                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
5270         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
5271                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
5272         __isl_null isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_free(
5273                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
5275         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
5276                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
5277         __isl_null isl_union_pw_qpolynomial *
5278         isl_union_pw_qpolynomial_free(
5279                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
5281 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
5283 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
5284 piecewise quasipolynomial, use the following function
5286         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
5287                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5288                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
5289                 void *user);
5291 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
5293         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
5294         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
5295                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5296                 __isl_take isl_space *space);
5298 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
5299 use either of the following two functions
5301         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
5302                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5303                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
5304                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
5305                           void *user), void *user);
5306         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
5307                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5308                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
5309                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
5310                           void *user), void *user);
5312 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
5313 and C<-1> on failure.  The difference between
5314 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
5315 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
5316 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
5317 compute unique representations for all existentially quantified
5318 variables and then turn these existentially quantified variables
5319 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
5320 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
5321 will not have any existentially quantified variables, but that
5322 the dimensions of the sets may be different for different
5323 invocations of C<fn>.
5325 The constant term of a quasipolynomial can be extracted using
5327         __isl_give isl_val *isl_qpolynomial_get_constant_val(
5328                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
5330 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
5333         int isl_qpolynomial_foreach_term(
5334                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
5335                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
5336                           void *user), void *user);
5338 The terms themselves can be inspected and freed using
5339 these functions
5341         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
5342                 enum isl_dim_type type);
5343         __isl_give isl_val *isl_term_get_coefficient_val(
5344                 __isl_keep isl_term *term);
5345         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
5346                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
5347         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
5348                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
5349         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
5351 Each term is a product of parameters, set variables and
5352 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
5353 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
5355 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
5357 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
5358 obviously equal, use
5360         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
5361                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
5362                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
5364 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
5366         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale_val(
5367                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
5368                 __isl_take isl_val *v);
5369         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
5370                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
5371         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
5372                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
5373                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
5374         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
5375                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
5376                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
5377         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
5378                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
5379                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
5380         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
5381                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
5383         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fix_val(
5384                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5385                 enum isl_dim_type type, unsigned n,
5386                 __isl_take isl_val *v);
5387         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
5388         isl_pw_qpolynomial_scale_val(
5389                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5390                 __isl_take isl_val *v);
5391         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
5392                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
5393                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
5394         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
5395                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
5396                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
5397         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
5398                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
5399                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
5400         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
5401                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
5402         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
5403                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
5404                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
5405         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
5406                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
5408         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
5409         isl_union_pw_qpolynomial_scale_val(
5410                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5411                 __isl_take isl_val *v);
5412         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
5413                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
5414                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
5415         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
5416                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
5417                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
5418         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
5419                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
5420                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
5422         __isl_give isl_val *isl_pw_qpolynomial_eval(
5423                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5424                 __isl_take isl_point *pnt);
5426         __isl_give isl_val *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
5427                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5428                 __isl_take isl_point *pnt);
5430         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
5431                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
5432         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
5433                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
5434                 __isl_take isl_set *set);
5435         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
5436                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
5437                 __isl_take isl_set *set);
5439         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
5440                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
5441         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
5442                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
5443                 __isl_take isl_union_set *uset);
5444         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
5445         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
5446                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
5447                 __isl_take isl_set *set);
5449         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
5450                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
5451                 __isl_take isl_space *model);
5453         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
5454                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
5455         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
5456                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
5458         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
5459                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
5461         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
5462                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
5463                 __isl_take isl_set *context);
5464         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
5465                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
5466                 __isl_take isl_set *context);
5468         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
5469                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5470                 __isl_take isl_set *context);
5471         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
5472                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5473                 __isl_take isl_set *context);
5475         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
5476         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
5477                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5478                 __isl_take isl_set *context);
5479         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
5480                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5481                 __isl_take isl_union_set *context);
5483 The gist operation applies the gist operation to each of
5484 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
5485 The context is also exploited
5486 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
5488         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
5489                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
5490         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
5491         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
5492                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
5494 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
5495 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
5496 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
5497 will lie somewhere in between.
5499 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
5501 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
5502 reduction (or fold) of quasipolynomials.
5503 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
5504 The objects are mainly used to represent the result of
5505 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
5506 i.e., as the result of the following function.
5508         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
5509                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5510                 enum isl_fold type, int *tight);
5512         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
5513                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5514                 enum isl_fold type, int *tight);
5516 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
5517 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
5518 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
5519 of the parameters there is at least
5520 one element in the domain that reaches the bound.
5521 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
5522 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
5523 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
5524 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
5525 wrapped relation becomes the domain of the result.
5527 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
5528 following functions.
5530         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
5531                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
5532         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
5533                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5534         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
5535                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5536         void isl_qpolynomial_fold_free(
5537                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
5538         __isl_null isl_pw_qpolynomial_fold *
5539         isl_pw_qpolynomial_fold_free(
5540                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5541         __isl_null isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5542         isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
5543                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5545 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
5547 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
5548 using the following function.
5550         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
5551                 __isl_take isl_printer *p,
5552                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5553         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
5554                 __isl_take isl_printer *p,
5555                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5557 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
5558 output format of the printer
5559 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
5560 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
5561 output format of the printer
5562 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
5563 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
5564 to set the names of all dimensions
5566         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5567         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
5568                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5569                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
5570                 const char *s);
5572 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
5574 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
5575 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
5577         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
5578                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5579                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5580                             void *user), void *user);
5582 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
5583 use either of the following two functions
5585         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
5586                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5587                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
5588                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5589                           void *user), void *user);
5590         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
5591                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5592                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
5593                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5594                           void *user), void *user);
5596 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
5597 of the difference between these two functions.
5599 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
5601         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
5602                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
5603                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
5604                           void *user), void *user);
5606 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
5608 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
5609 obviously equal, use
5611         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
5612                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
5613                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
5615 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
5617         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale_val(
5618                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5619                 __isl_take isl_val *v);
5620         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5621         isl_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
5622                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5623                 __isl_take isl_val *v);
5624         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5625         isl_union_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
5626                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5627                 __isl_take isl_val *v);
5629         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
5630                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
5631                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
5633         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
5634                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
5635                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
5637         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
5638                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
5639                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
5641         __isl_give isl_val *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
5642                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5643                 __isl_take isl_point *pnt);
5645         __isl_give isl_val *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
5646                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5647                 __isl_take isl_point *pnt);
5649         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5650         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
5651                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5652                 __isl_take isl_set *set);
5654         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
5655                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5656         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
5657                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5658                 __isl_take isl_union_set *uset);
5659         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5660         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
5661                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5662                 __isl_take isl_set *set);
5664         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
5665                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5667         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
5668                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5670         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
5671                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5673         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
5674                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5675                 __isl_take isl_set *context);
5676         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
5677                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5678                 __isl_take isl_set *context);
5680         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
5681                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5682                 __isl_take isl_set *context);
5683         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
5684                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5685                 __isl_take isl_set *context);
5687         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
5688                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5689                 __isl_take isl_union_set *context);
5690         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5691         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
5692                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5693                 __isl_take isl_set *context);
5695 The gist operation applies the gist operation to each of
5696 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
5697 In future, the operation will also exploit the context
5698 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
5700         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5701         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
5702                 __isl_take isl_set *set,
5703                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5704                 int *tight);
5705         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5706         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
5707                 __isl_take isl_map *map,
5708                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5709                 int *tight);
5710         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5711         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5712                 __isl_take isl_union_set *uset,
5713                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5714                 int *tight);
5715         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5716         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5717                 __isl_take isl_union_map *umap,
5718                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5719                 int *tight);
5721 The functions taking a map
5722 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
5723 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
5724 over all elements in the intersection of the range of the map
5725 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
5726 as a function of an element in the domain of the map.
5727 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
5728 intersection of the set and the domain of the
5729 piecewise quasipolynomial reduction.
5731 =head2 Parametric Vertex Enumeration
5733 The parametric vertex enumeration described in this section
5734 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
5735 library.
5737         #include <isl/vertices.h>
5738         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
5739                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
5741 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
5742 actual computation of the parametric vertices and the chamber
5743 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
5744 This information can be queried by either iterating over all
5745 the vertices or iterating over all the chambers or cells
5746 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
5748         int isl_vertices_foreach_vertex(
5749                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5750                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5751                 void *user);
5753         int isl_vertices_foreach_cell(
5754                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5755                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
5756                 void *user);
5757         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
5758                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5759                 void *user);
5761 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
5762 the following.
5764         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
5765                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5766         int isl_vertices_get_n_vertices(
5767                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5768         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
5770 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
5772         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5773         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5774         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
5775                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5776         __isl_give isl_multi_aff *isl_vertex_get_expr(
5777                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5778         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
5780 C<isl_vertex_get_expr> returns a multiple quasi-affine expression
5781 describing the vertex in terms of the parameters,
5782 while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
5783 of the vertex.
5785 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
5787         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
5788         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
5789                 __isl_keep isl_cell *cell);
5790         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
5792 =head1 Polyhedral Compilation Library
5794 This section collects functionality in C<isl> that has been specifically
5795 designed for use during polyhedral compilation.
5797 =head2 Dependence Analysis
5799 C<isl> contains specialized functionality for performing
5800 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
5801 and a collection of possible I<source> access relations,
5802 C<isl> can compute relations that describe
5803 for each iteration of the sink access, which iteration
5804 of which of the source access relations was the last
5805 to access the same data element before the given iteration
5806 of the sink access.
5807 The resulting dependence relations map source iterations
5808 to the corresponding sink iterations.
5809 To compute standard flow dependences, the sink should be
5810 a read, while the sources should be writes.
5811 If any of the source accesses are marked as being I<may>
5812 accesses, then there will be a dependence from the last
5813 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
5814 this last I<must> access.
5815 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
5816 then memory based dependence analysis is performed.
5817 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
5818 then value based dependence analysis is performed.
5820         #include <isl/flow.h>
5822         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
5824         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
5825                 __isl_take isl_map *sink,
5826                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
5827                 int max_source);
5828         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
5829                 __isl_take isl_access_info *acc,
5830                 __isl_take isl_map *source, int must,
5831                 void *source_user);
5832         __isl_null isl_access_info *isl_access_info_free(
5833                 __isl_take isl_access_info *acc);
5835         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
5836                 __isl_take isl_access_info *acc);
5838         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
5839                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
5840                           void *dep_user, void *user),
5841                 void *user);
5842         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
5843                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
5844         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
5846 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
5847 dependence analysis.  The other functions are used to construct
5848 the input for this function or to read off the output.
5850 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
5851 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
5852 The arguments to this functions are the sink access relation
5853 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
5854 access to the user, a callback function for specifying the
5855 relative order of source and sink accesses, and the number
5856 of source access relations that will be added.
5857 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
5858 The function is called with two user supplied tokens identifying
5859 either a source or the sink and it should return the shared nesting
5860 level and the relative order of the two accesses.
5861 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
5862 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
5863 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
5864 it should return I<2 * n>.
5865 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
5866 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
5867 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
5868 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
5869 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
5870 of the relation accesses I<all> elements in its image.
5871 The C<source_user> token is again used to identify
5872 the source access.  The range of the source access relation
5873 C<source> should have the same dimension as the range
5874 of the sink access relation.
5875 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
5876 called explicitly, because it is called implicitly by
5877 C<isl_access_info_compute_flow>.
5879 The result of the dependence analysis is collected in an
5880 C<isl_flow>.  There may be elements of
5881 the sink access for which no preceding source access could be
5882 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
5883 The relations containing these elements can be obtained through
5884 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
5885 and the second with C<must> unset.
5886 In the case of standard flow dependence analysis,
5887 with the sink a read and the sources I<must> writes,
5888 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
5889 array elements and the second relation is empty.
5890 The actual flow dependences can be extracted using
5891 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
5892 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
5893 a source and the sink.  The callback function is called
5894 with four arguments, the actual flow dependence relation
5895 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
5896 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
5897 identifying the source and an additional C<void *> with value
5898 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
5899 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
5900 source and if it is not followed by any I<may> sources.
5902 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
5903 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
5905 A higher-level interface to dependence analysis is provided
5906 by the following function.
5908         #include <isl/flow.h>
5910         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
5911                 __isl_take isl_union_map *must_source,
5912                 __isl_take isl_union_map *may_source,
5913                 __isl_take isl_union_map *schedule,
5914                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
5915                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
5916                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
5917                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
5919 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
5920 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
5921 of the domains of the accesses and of the schedule.
5922 The relative order of the iteration domains is given by the
5923 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
5924 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
5925 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
5926 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
5927 any of the other arguments is treated as an error.
5929 =head3 Interaction with Dependence Analysis
5931 During the dependence analysis, we frequently need to perform
5932 the following operation.  Given a relation between sink iterations
5933 and potential source iterations from a particular source domain,
5934 what is the last potential source iteration corresponding to each
5935 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
5936 the set of potential source iterations before or after each such operation.
5937 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
5938 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
5939 the sink iteration can ever be executed without one or more of
5940 the corresponding potential source iterations being executed.
5941 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
5942 but fixed source iteration from the potential source iterations.
5943 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
5944 function.
5946         #include <isl/flow.h>
5948         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
5949                 __isl_keep isl_map *source_map,
5950                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
5951                 void *user);
5952         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
5953                 __isl_take isl_access_info *acc,
5954                 isl_access_restrict fn, void *user);
5956 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
5957 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
5958 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
5959 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
5960 mapping sink iterations to potential source iterations.
5961 The second argument represents the sink iterations for which
5962 we want to compute the last source iteration.
5963 The third argument is the token corresponding to the source
5964 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
5965 The callback is expected to return a restriction on either the input or
5966 the output of the operation computing the last potential source.
5967 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
5968 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
5969 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
5970 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
5971 iterations is required.
5972 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
5973 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
5974 using the following functions.
5976         #include <isl/flow.h>
5978         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
5979                 __isl_take isl_set *source_restr,
5980                 __isl_take isl_set *sink_restr);
5981         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
5982                 __isl_take isl_set *source_restr);
5983         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
5984                 __isl_take isl_map *source_map);
5985         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
5986                 __isl_take isl_map *source_map);
5987         __isl_null isl_restriction *isl_restriction_free(
5988                 __isl_take isl_restriction *restr);
5989         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
5990                 __isl_keep isl_restriction *restr);
5992 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
5993 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
5994 is essentially equivalent to
5996         isl_restriction_input(isl_set_universe(
5997             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5998                             isl_set_universe(
5999             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
6001 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
6003         isl_restriction_input(isl_set_empty(
6004             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
6005                             isl_set_universe(
6006             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
6008 =head2 Scheduling
6010 B<The functionality described in this section is fairly new
6011 and may be subject to change.>
6013         #include <isl/schedule.h>
6014         __isl_give isl_schedule *
6015         isl_schedule_constraints_compute_schedule(
6016                 __isl_take isl_schedule_constraints *sc);
6017         __isl_null isl_schedule *isl_schedule_free(
6018                 __isl_take isl_schedule *sched);
6020 The function C<isl_schedule_constraints_compute_schedule> can be
6021 used to compute a schedule that satisfies the given schedule constraints.
6022 These schedule constraints include the iteration domain for which
6023 a schedule should be computed and dependences between pairs of
6024 iterations.  In particular, these dependences include
6025 I<validity> dependences and I<proximity> dependences.
6026 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
6027 to that of C<Pluto>.
6028 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
6029 be selected.
6030 The generated schedule respects all validity dependences.
6031 That is, all dependence distances over these dependences in the
6032 scheduled space are lexicographically positive.
6033 The default algorithm tries to ensure that the dependence distances
6034 over coincidence constraints are zero and to minimize the
6035 dependence distances over proximity dependences.
6036 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
6037 for groups of domains where the dependence distances over validity
6038 dependences have only non-negative values.
6039 When using Feautrier's algorithm, the coincidence and proximity constraints
6040 are only taken into account during the extension to a
6041 full-dimensional schedule.
6043 An C<isl_schedule_constraints> object can be constructed
6044 and manipulated using the following functions.
6046         #include <isl/schedule.h>
6047         __isl_give isl_schedule_constraints *
6048         isl_schedule_constraints_copy(
6049                 __isl_keep isl_schedule_constraints *sc);
6050         __isl_give isl_schedule_constraints *
6051         isl_schedule_constraints_on_domain(
6052                 __isl_take isl_union_set *domain);
6053         isl_ctx *isl_schedule_constraints_get_ctx(
6054                 __isl_keep isl_schedule_constraints *sc);
6055         __isl_give isl_schedule_constraints *
6056         isl_schedule_constraints_set_validity(
6057                 __isl_take isl_schedule_constraints *sc,
6058                 __isl_take isl_union_map *validity);
6059         __isl_give isl_schedule_constraints *
6060         isl_schedule_constraints_set_coincidence(
6061                 __isl_take isl_schedule_constraints *sc,
6062                 __isl_take isl_union_map *coincidence);
6063         __isl_give isl_schedule_constraints *
6064         isl_schedule_constraints_set_proximity(
6065                 __isl_take isl_schedule_constraints *sc,
6066                 __isl_take isl_union_map *proximity);
6067         __isl_give isl_schedule_constraints *
6068         isl_schedule_constraints_set_conditional_validity(
6069                 __isl_take isl_schedule_constraints *sc,
6070                 __isl_take isl_union_map *condition,
6071                 __isl_take isl_union_map *validity);
6072         __isl_null isl_schedule_constraints *
6073         isl_schedule_constraints_free(
6074                 __isl_take isl_schedule_constraints *sc);
6076 The initial C<isl_schedule_constraints> object created by
6077 C<isl_schedule_constraints_on_domain> does not impose any constraints.
6078 That is, it has an empty set of dependences.
6079 The function C<isl_schedule_constraints_set_validity> replaces the
6080 validity dependences, mapping domain elements I<i> to domain
6081 elements that should be scheduled after I<i>.
6082 The function C<isl_schedule_constraints_set_coincidence> replaces the
6083 coincidence dependences, mapping domain elements I<i> to domain
6084 elements that should be scheduled together with I<I>, if possible.
6085 The function C<isl_schedule_constraints_set_proximity> replaces the
6086 proximity dependences, mapping domain elements I<i> to domain
6087 elements that should be scheduled either before I<I>
6088 or as early as possible after I<i>.
6090 The function C<isl_schedule_constraints_set_conditional_validity>
6091 replaces the conditional validity constraints.
6092 A conditional validity constraint is only imposed when any of the corresponding
6093 conditions is satisfied, i.e., when any of them is non-zero.
6094 That is, the scheduler ensures that within each band if the dependence
6095 distances over the condition constraints are not all zero
6096 then all corresponding conditional validity constraints are respected.
6097 A conditional validity constraint corresponds to a condition
6098 if the two are adjacent, i.e., if the domain of one relation intersect
6099 the range of the other relation.
6100 The typical use case of conditional validity constraints is
6101 to allow order constraints between live ranges to be violated
6102 as long as the live ranges themselves are local to the band.
6103 To allow more fine-grained control over which conditions correspond
6104 to which conditional validity constraints, the domains and ranges
6105 of these relations may include I<tags>.  That is, the domains and
6106 ranges of those relation may themselves be wrapped relations
6107 where the iteration domain appears in the domain of those wrapped relations
6108 and the range of the wrapped relations can be arbitrarily chosen
6109 by the user.  Conditions and conditional validity constraints are only
6110 considered adjacent to each other if the entire wrapped relation matches.
6111 In particular, a relation with a tag will never be considered adjacent
6112 to a relation without a tag.
6114 The following function computes a schedule directly from
6115 an iteration domain and validity and proximity dependences
6116 and is implemented in terms of the functions described above.
6117 The use of C<isl_union_set_compute_schedule> is discouraged.
6119         #include <isl/schedule.h>
6120         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
6121                 __isl_take isl_union_set *domain,
6122                 __isl_take isl_union_map *validity,
6123                 __isl_take isl_union_map *proximity);
6125 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
6126 from an C<isl_schedule> using the following function.
6128         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
6129                 __isl_keep isl_schedule *sched);
6131 A representation of the schedule can be printed using
6132          
6133         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
6134                 __isl_take isl_printer *p,
6135                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
6137 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
6138 using the following function.
6140         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
6141                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
6143 The individual bands can be visited in depth-first post-order
6144 using the following function.
6146         #include <isl/schedule.h>
6147         int isl_schedule_foreach_band(
6148                 __isl_keep isl_schedule *sched,
6149                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
6150                 void *user);
6152 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
6153 The bands inside the list can be copied and freed using the following
6154 functions.
6156         #include <isl/band.h>
6157         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
6158                 __isl_keep isl_band *band);
6159         __isl_null isl_band *isl_band_free(
6160                 __isl_take isl_band *band);
6162 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
6163 These are referred to as the members of the band.
6164 The section of the schedule that corresponds to the band is
6165 referred to as the partial schedule of the band.
6166 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
6167 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
6168 dimensions form the suffix schedule.
6169 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
6170 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
6171 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
6172 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
6173 The properties of a band can be inspected using the following functions.
6175         #include <isl/band.h>
6176         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
6178         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
6179         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
6180                 __isl_keep isl_band *band);
6182         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
6183                 __isl_keep isl_band *band);
6184         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
6185                 __isl_keep isl_band *band);
6186         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
6187                 __isl_keep isl_band *band);
6189         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
6190         int isl_band_member_is_coincident(
6191                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
6193         int isl_band_list_foreach_band(
6194                 __isl_keep isl_band_list *list,
6195                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
6196                 void *user);
6198 Note that a scheduling dimension is considered to be ``coincident''
6199 if it satisfies the coincidence constraints within its band.
6200 That is, if the dependence distances of the coincidence
6201 constraints are all zero in that direction (for fixed
6202 iterations of outer bands).
6203 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
6204 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
6205 in depth-first post-order.
6207 A band can be tiled using the following function.
6209         #include <isl/band.h>
6210         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
6211                 __isl_take isl_vec *sizes);
6213         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
6214                 int val);
6215         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
6216         int isl_options_set_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx,
6217                 int val);
6218         int isl_options_get_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx);
6220 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
6221 inside its schedule.
6222 A new child band is created to represent the point loops and it is
6223 inserted between the modified band and its children.
6224 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
6225 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
6226 If the C<tile_shift_point_loops> option is set, then the point loops
6227 are shifted to start at zero.
6229 A band can be split into two nested bands using the following function.
6231         int isl_band_split(__isl_keep isl_band *band, int pos);
6233 The resulting outer band contains the first C<pos> dimensions of C<band>
6234 while the inner band contains the remaining dimensions.
6236 A representation of the band can be printed using
6238         #include <isl/band.h>
6239         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
6240                 __isl_take isl_printer *p,
6241                 __isl_keep isl_band *band);
6243 =head3 Options
6245         #include <isl/schedule.h>
6246         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
6247                 isl_ctx *ctx, int val);
6248         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
6249                 isl_ctx *ctx);
6250         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
6251                 isl_ctx *ctx, int val);
6252         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
6253                 isl_ctx *ctx);
6254         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
6255         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
6256         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
6257                 isl_ctx *ctx, int val);
6258         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
6259                 isl_ctx *ctx);
6260         int isl_options_set_schedule_outer_coincidence(
6261                 isl_ctx *ctx, int val);
6262         int isl_options_get_schedule_outer_coincidence(
6263                 isl_ctx *ctx);
6264         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
6265                 isl_ctx *ctx, int val);
6266         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
6267                 isl_ctx *ctx);
6268         int isl_options_set_schedule_algorithm(
6269                 isl_ctx *ctx, int val);
6270         int isl_options_get_schedule_algorithm(
6271                 isl_ctx *ctx);
6272         int isl_options_set_schedule_separate_components(
6273                 isl_ctx *ctx, int val);
6274         int isl_options_get_schedule_separate_components(
6275                 isl_ctx *ctx);
6277 =over
6279 =item * schedule_max_coefficient
6281 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
6282 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
6283 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
6284 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
6285 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
6286 coefficients.
6288 =item * schedule_max_constant_term
6290 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
6291 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
6292 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
6293 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
6294 bounds on the constant coefficients.
6296 =item * schedule_fuse
6298 This option controls the level of fusion.
6299 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
6300 resulting schedule will be distributed as much as possible.
6301 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
6302 try to fuse loops in the resulting schedule.
6304 =item * schedule_maximize_band_depth
6306 If this option is set, we do not split bands at the point
6307 where we detect splitting is necessary. Instead, we
6308 backtrack and split bands as early as possible. This
6309 reduces the number of splits and maximizes the width of
6310 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
6311 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
6312 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
6313 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
6315 =item * schedule_outer_coincidence
6317 If this option is set, then we try to construct schedules
6318 where the outermost scheduling dimension in each band
6319 satisfies the coincidence constraints.
6321 =item * schedule_split_scaled
6323 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
6324 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
6325 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
6326 divisor.
6327 The constant term is then placed in a separate band and the linear
6328 part is reduced.
6330 =item * schedule_algorithm
6332 Selects the scheduling algorithm to be used.
6333 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
6334 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
6336 =item * schedule_separate_components
6338 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
6339 then these components are scheduled separately.
6340 If this option is not set, then some iterations of the domains
6341 in these components may be scheduled together.
6342 If this option is set, then the components are given consecutive
6343 schedules.
6345 =back
6347 =head2 AST Generation
6349 This section describes the C<isl> functionality for generating
6350 ASTs that visit all the elements
6351 in a domain in an order specified by a schedule.
6352 In particular, given a C<isl_union_map>, an AST is generated
6353 that visits all the elements in the domain of the C<isl_union_map>
6354 according to the lexicographic order of the corresponding image
6355 element(s).  If the range of the C<isl_union_map> consists of
6356 elements in more than one space, then each of these spaces is handled
6357 separately in an arbitrary order.
6358 It should be noted that the image elements only specify the I<order>
6359 in which the corresponding domain elements should be visited.
6360 No direct relation between the image elements and the loop iterators
6361 in the generated AST should be assumed.
6363 Each AST is generated within a build.  The initial build
6364 simply specifies the constraints on the parameters (if any)
6365 and can be created, inspected, copied and freed using the following functions.
6367         #include <isl/ast_build.h>
6368         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_from_context(
6369                 __isl_take isl_set *set);
6370         isl_ctx *isl_ast_build_get_ctx(
6371                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6372         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_copy(
6373                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6374         __isl_null isl_ast_build *isl_ast_build_free(
6375                 __isl_take isl_ast_build *build);
6377 The C<set> argument is usually a parameter set with zero or more parameters.
6378 More C<isl_ast_build> functions are described in L</"Nested AST Generation">
6379 and L</"Fine-grained Control over AST Generation">.
6380 Finally, the AST itself can be constructed using the following
6381 function.
6383         #include <isl/ast_build.h>
6384         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_build_ast_from_schedule(
6385                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6386                 __isl_take isl_union_map *schedule);
6388 =head3 Inspecting the AST
6390 The basic properties of an AST node can be obtained as follows.
6392         #include <isl/ast.h>
6393         isl_ctx *isl_ast_node_get_ctx(
6394                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6395         enum isl_ast_node_type isl_ast_node_get_type(
6396                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6398 The type of an AST node is one of
6399 C<isl_ast_node_for>,
6400 C<isl_ast_node_if>,
6401 C<isl_ast_node_block> or
6402 C<isl_ast_node_user>.
6403 An C<isl_ast_node_for> represents a for node.
6404 An C<isl_ast_node_if> represents an if node.
6405 An C<isl_ast_node_block> represents a compound node.
6406 An C<isl_ast_node_user> represents an expression statement.
6407 An expression statement typically corresponds to a domain element, i.e.,
6408 one of the elements that is visited by the AST.
6410 Each type of node has its own additional properties.
6412         #include <isl/ast.h>
6413         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_iterator(
6414                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6415         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_init(
6416                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6417         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_cond(
6418                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6419         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_inc(
6420                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6421         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_for_get_body(
6422                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6423         int isl_ast_node_for_is_degenerate(
6424                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6426 An C<isl_ast_for> is considered degenerate if it is known to execute
6427 exactly once.
6429         #include <isl/ast.h>
6430         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_if_get_cond(
6431                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6432         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_then(
6433                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6434         int isl_ast_node_if_has_else(
6435                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6436         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_else(
6437                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6439         __isl_give isl_ast_node_list *
6440         isl_ast_node_block_get_children(
6441                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6443         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_user_get_expr(
6444                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6446 Each of the returned C<isl_ast_expr>s can in turn be inspected using
6447 the following functions.
6449         #include <isl/ast.h>
6450         isl_ctx *isl_ast_expr_get_ctx(
6451                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6452         enum isl_ast_expr_type isl_ast_expr_get_type(
6453                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6455 The type of an AST expression is one of
6456 C<isl_ast_expr_op>,
6457 C<isl_ast_expr_id> or
6458 C<isl_ast_expr_int>.
6459 An C<isl_ast_expr_op> represents the result of an operation.
6460 An C<isl_ast_expr_id> represents an identifier.
6461 An C<isl_ast_expr_int> represents an integer value.
6463 Each type of expression has its own additional properties.
6465         #include <isl/ast.h>
6466         enum isl_ast_op_type isl_ast_expr_get_op_type(
6467                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6468         int isl_ast_expr_get_op_n_arg(__isl_keep isl_ast_expr *expr);
6469         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_get_op_arg(
6470                 __isl_keep isl_ast_expr *expr, int pos);
6471         int isl_ast_node_foreach_ast_op_type(
6472                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6473                 int (*fn)(enum isl_ast_op_type type, void *user),
6474                 void *user);
6476 C<isl_ast_expr_get_op_type> returns the type of the operation
6477 performed.  C<isl_ast_expr_get_op_n_arg> returns the number of
6478 arguments.  C<isl_ast_expr_get_op_arg> returns the specified
6479 argument.
6480 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> calls C<fn> for each distinct
6481 C<isl_ast_op_type> that appears in C<node>.
6482 The operation type is one of the following.
6484 =over
6486 =item C<isl_ast_op_and>
6488 Logical I<and> of two arguments.
6489 Both arguments can be evaluated.
6491 =item C<isl_ast_op_and_then>
6493 Logical I<and> of two arguments.
6494 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to true.
6496 =item C<isl_ast_op_or>
6498 Logical I<or> of two arguments.
6499 Both arguments can be evaluated.
6501 =item C<isl_ast_op_or_else>
6503 Logical I<or> of two arguments.
6504 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to false.
6506 =item C<isl_ast_op_max>
6508 Maximum of two or more arguments.
6510 =item C<isl_ast_op_min>
6512 Minimum of two or more arguments.
6514 =item C<isl_ast_op_minus>
6516 Change sign.
6518 =item C<isl_ast_op_add>
6520 Sum of two arguments.
6522 =item C<isl_ast_op_sub>
6524 Difference of two arguments.
6526 =item C<isl_ast_op_mul>
6528 Product of two arguments.
6530 =item C<isl_ast_op_div>
6532 Exact division.  That is, the result is known to be an integer.
6534 =item C<isl_ast_op_fdiv_q>
6536 Result of integer division, rounded towards negative
6537 infinity.
6539 =item C<isl_ast_op_pdiv_q>
6541 Result of integer division, where dividend is known to be non-negative.
6543 =item C<isl_ast_op_pdiv_r>
6545 Remainder of integer division, where dividend is known to be non-negative.
6547 =item C<isl_ast_op_cond>
6549 Conditional operator defined on three arguments.
6550 If the first argument evaluates to true, then the result
6551 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
6552 is equal to the third argument.
6553 The second and third argument may only be evaluated if
6554 the first argument evaluates to true and false, respectively.
6555 Corresponds to C<a ? b : c> in C.
6557 =item C<isl_ast_op_select>
6559 Conditional operator defined on three arguments.
6560 If the first argument evaluates to true, then the result
6561 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
6562 is equal to the third argument.
6563 The second and third argument may be evaluated independently
6564 of the value of the first argument.
6565 Corresponds to C<a * b + (1 - a) * c> in C.
6567 =item C<isl_ast_op_eq>
6569 Equality relation.
6571 =item C<isl_ast_op_le>
6573 Less than or equal relation.
6575 =item C<isl_ast_op_lt>
6577 Less than relation.
6579 =item C<isl_ast_op_ge>
6581 Greater than or equal relation.
6583 =item C<isl_ast_op_gt>
6585 Greater than relation.
6587 =item C<isl_ast_op_call>
6589 A function call.
6590 The number of arguments of the C<isl_ast_expr> is one more than
6591 the number of arguments in the function call, the first argument
6592 representing the function being called.
6594 =item C<isl_ast_op_access>
6596 An array access.
6597 The number of arguments of the C<isl_ast_expr> is one more than
6598 the number of index expressions in the array access, the first argument
6599 representing the array being accessed.
6601 =item C<isl_ast_op_member>
6603 A member access.
6604 This operation has two arguments, a structure and the name of
6605 the member of the structure being accessed.
6607 =back
6609         #include <isl/ast.h>
6610         __isl_give isl_id *isl_ast_expr_get_id(
6611                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6613 Return the identifier represented by the AST expression.
6615         #include <isl/ast.h>
6616         __isl_give isl_val *isl_ast_expr_get_val(
6617                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6619 Return the integer represented by the AST expression.
6621 =head3 Properties of ASTs
6623         #include <isl/ast.h>
6624         int isl_ast_expr_is_equal(__isl_keep isl_ast_expr *expr1,
6625                 __isl_keep isl_ast_expr *expr2);
6627 Check if two C<isl_ast_expr>s are equal to each other.
6629 =head3 Manipulating and printing the AST
6631 AST nodes can be copied and freed using the following functions.
6633         #include <isl/ast.h>
6634         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_copy(
6635                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6636         __isl_null isl_ast_node *isl_ast_node_free(
6637                 __isl_take isl_ast_node *node);
6639 AST expressions can be copied and freed using the following functions.
6641         #include <isl/ast.h>
6642         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_copy(
6643                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6644         __isl_null isl_ast_expr *isl_ast_expr_free(
6645                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6647 New AST expressions can be created either directly or within
6648 the context of an C<isl_ast_build>.
6650         #include <isl/ast.h>
6651         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_val(
6652                 __isl_take isl_val *v);
6653         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_id(
6654                 __isl_take isl_id *id);
6655         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_neg(
6656                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6657         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_address_of(
6658                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6659         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_add(
6660                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6661                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6662         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_sub(
6663                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6664                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6665         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_mul(
6666                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6667                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6668         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_div(
6669                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6670                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6671         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_and(
6672                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6673                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
6674         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_or(
6675                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6676                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
6677         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_eq(
6678                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6679                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6680         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_le(
6681                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6682                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6683         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_lt(
6684                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6685                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6686         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_ge(
6687                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6688                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6689         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_gt(
6690                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6691                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6692         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_access(
6693                 __isl_take isl_ast_expr *array,
6694                 __isl_take isl_ast_expr_list *indices);
6696 The function C<isl_ast_expr_address_of> can be applied to an
6697 C<isl_ast_expr> of type C<isl_ast_op_access> only. It is meant
6698 to represent the address of the C<isl_ast_expr_access>.
6700         #include <isl/ast_build.h>
6701         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_pw_aff(
6702                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6703                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
6704         __isl_give isl_ast_expr *
6705         isl_ast_build_access_from_pw_multi_aff(
6706                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6707                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
6708         __isl_give isl_ast_expr *
6709         isl_ast_build_access_from_multi_pw_aff(
6710                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6711                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
6712         __isl_give isl_ast_expr *
6713         isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff(
6714                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6715                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
6716         __isl_give isl_ast_expr *
6717         isl_ast_build_call_from_multi_pw_aff(
6718                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6719                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
6721 The domains of C<pa>, C<mpa> and C<pma> should correspond
6722 to the schedule space of C<build>.
6723 The tuple id of C<mpa> or C<pma> is used as the array being accessed or
6724 the function being called.
6725 If the accessed space is a nested relation, then it is taken
6726 to represent an access of the member specified by the range
6727 of this nested relation of the structure specified by the domain
6728 of the nested relation.
6730 The following functions can be used to modify an C<isl_ast_expr>.
6732         #include <isl/ast.h>
6733         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_set_op_arg(
6734                 __isl_take isl_ast_expr *expr, int pos,
6735                 __isl_take isl_ast_expr *arg);
6737 Replace the argument of C<expr> at position C<pos> by C<arg>.
6739         #include <isl/ast.h>
6740         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_substitute_ids(
6741                 __isl_take isl_ast_expr *expr,
6742                 __isl_take isl_id_to_ast_expr *id2expr);
6744 The function C<isl_ast_expr_substitute_ids> replaces the
6745 subexpressions of C<expr> of type C<isl_ast_expr_id>
6746 by the corresponding expression in C<id2expr>, if there is any.
6749 User specified data can be attached to an C<isl_ast_node> and obtained
6750 from the same C<isl_ast_node> using the following functions.
6752         #include <isl/ast.h>
6753         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_set_annotation(
6754                 __isl_take isl_ast_node *node,
6755                 __isl_take isl_id *annotation);
6756         __isl_give isl_id *isl_ast_node_get_annotation(
6757                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6759 Basic printing can be performed using the following functions.
6761         #include <isl/ast.h>
6762         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_expr(
6763                 __isl_take isl_printer *p,
6764                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6765         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_node(
6766                 __isl_take isl_printer *p,
6767                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6769 More advanced printing can be performed using the following functions.
6771         #include <isl/ast.h>
6772         __isl_give isl_printer *isl_ast_op_type_print_macro(
6773                 enum isl_ast_op_type type,
6774                 __isl_take isl_printer *p);
6775         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print_macros(
6776                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6777                 __isl_take isl_printer *p);
6778         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print(
6779                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6780                 __isl_take isl_printer *p,
6781                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6782         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_for_print(
6783                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6784                 __isl_take isl_printer *p,
6785                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6786         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_if_print(
6787                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6788                 __isl_take isl_printer *p,
6789                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6791 While printing an C<isl_ast_node> in C<ISL_FORMAT_C>,
6792 C<isl> may print out an AST that makes use of macros such
6793 as C<floord>, C<min> and C<max>.
6794 C<isl_ast_op_type_print_macro> prints out the macro
6795 corresponding to a specific C<isl_ast_op_type>.
6796 C<isl_ast_node_print_macros> scans the C<isl_ast_node>
6797 for expressions where these macros would be used and prints
6798 out the required macro definitions.
6799 Essentially, C<isl_ast_node_print_macros> calls
6800 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> with C<isl_ast_op_type_print_macro>
6801 as function argument.
6802 C<isl_ast_node_print>, C<isl_ast_node_for_print> and
6803 C<isl_ast_node_if_print> print an C<isl_ast_node>
6804 in C<ISL_FORMAT_C>, but allow for some extra control
6805 through an C<isl_ast_print_options> object.
6806 This object can be created using the following functions.
6808         #include <isl/ast.h>
6809         __isl_give isl_ast_print_options *
6810         isl_ast_print_options_alloc(isl_ctx *ctx);
6811         __isl_give isl_ast_print_options *
6812         isl_ast_print_options_copy(
6813                 __isl_keep isl_ast_print_options *options);
6814         __isl_null isl_ast_print_options *
6815         isl_ast_print_options_free(
6816                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6818         __isl_give isl_ast_print_options *
6819         isl_ast_print_options_set_print_user(
6820                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
6821                 __isl_give isl_printer *(*print_user)(
6822                         __isl_take isl_printer *p,
6823                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
6824                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
6825                 void *user);
6826         __isl_give isl_ast_print_options *
6827         isl_ast_print_options_set_print_for(
6828                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
6829                 __isl_give isl_printer *(*print_for)(
6830                         __isl_take isl_printer *p,
6831                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
6832                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
6833                 void *user);
6835 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_user>
6836 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_user> needs to
6837 be printed.
6838 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for>
6839 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_for> needs to
6840 be printed.
6841 Note that C<isl_ast_node_for_print> will I<not> call the
6842 callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for> on the node
6843 on which C<isl_ast_node_for_print> is called, but only on nested
6844 nodes of type C<isl_ast_node_for>.  It is therefore safe to
6845 call C<isl_ast_node_for_print> from within the callback set by
6846 C<isl_ast_print_options_set_print_for>.
6848 The following option determines the type to be used for iterators
6849 while printing the AST.
6851         int isl_options_set_ast_iterator_type(
6852                 isl_ctx *ctx, const char *val);
6853         const char *isl_options_get_ast_iterator_type(
6854                 isl_ctx *ctx);
6856 The AST printer only prints body nodes as blocks if these
6857 blocks cannot be safely omitted.
6858 For example, a C<for> node with one body node will not be
6859 surrounded with braces in C<ISL_FORMAT_C>.
6860 A block will always be printed by setting the following option.
6862         int isl_options_set_ast_always_print_block(isl_ctx *ctx,
6863                 int val);
6864         int isl_options_get_ast_always_print_block(isl_ctx *ctx);
6866 =head3 Options
6868         #include <isl/ast_build.h>
6869         int isl_options_set_ast_build_atomic_upper_bound(
6870                 isl_ctx *ctx, int val);
6871         int isl_options_get_ast_build_atomic_upper_bound(
6872                 isl_ctx *ctx);
6873         int isl_options_set_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx,
6874                 int val);
6875         int isl_options_get_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx);
6876         int isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(
6877                 isl_ctx *ctx, int val);
6878         int isl_options_get_ast_build_exploit_nested_bounds(
6879                 isl_ctx *ctx);
6880         int isl_options_set_ast_build_group_coscheduled(
6881                 isl_ctx *ctx, int val);
6882         int isl_options_get_ast_build_group_coscheduled(
6883                 isl_ctx *ctx);
6884         int isl_options_set_ast_build_scale_strides(
6885                 isl_ctx *ctx, int val);
6886         int isl_options_get_ast_build_scale_strides(
6887                 isl_ctx *ctx);
6888         int isl_options_set_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx,
6889                 int val);
6890         int isl_options_get_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx);
6891         int isl_options_set_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx,
6892                 int val);
6893         int isl_options_get_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx);
6895 =over
6897 =item * ast_build_atomic_upper_bound
6899 Generate loop upper bounds that consist of the current loop iterator,
6900 an operator and an expression not involving the iterator.
6901 If this option is not set, then the current loop iterator may appear
6902 several times in the upper bound.
6903 For example, when this option is turned off, AST generation
6904 for the schedule
6906         [n] -> { A[i] -> [i] : 0 <= i <= 100, n }
6908 produces
6910         for (int c0 = 0; c0 <= 100 && n >= c0; c0 += 1)
6911           A(c0);
6913 When the option is turned on, the following AST is generated
6915         for (int c0 = 0; c0 <= min(100, n); c0 += 1)
6916           A(c0);
6918 =item * ast_build_prefer_pdiv
6920 If this option is turned off, then the AST generation will
6921 produce ASTs that may only contain C<isl_ast_op_fdiv_q>
6922 operators, but no C<isl_ast_op_pdiv_q> or
6923 C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6924 If this options is turned on, then C<isl> will try to convert
6925 some of the C<isl_ast_op_fdiv_q> operators to (expressions containing)
6926 C<isl_ast_op_pdiv_q> or C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6928 =item * ast_build_exploit_nested_bounds
6930 Simplify conditions based on bounds of nested for loops.
6931 In particular, remove conditions that are implied by the fact
6932 that one or more nested loops have at least one iteration,
6933 meaning that the upper bound is at least as large as the lower bound.
6934 For example, when this option is turned off, AST generation
6935 for the schedule
6937         [N,M] -> { A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i <= N and
6938                                         0 <= j <= M }
6940 produces
6942         if (M >= 0)
6943           for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6944             for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6945               A(c0, c1);
6947 When the option is turned on, the following AST is generated
6949         for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6950           for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6951             A(c0, c1);
6953 =item * ast_build_group_coscheduled
6955 If two domain elements are assigned the same schedule point, then
6956 they may be executed in any order and they may even appear in different
6957 loops.  If this options is set, then the AST generator will make
6958 sure that coscheduled domain elements do not appear in separate parts
6959 of the AST.  This is useful in case of nested AST generation
6960 if the outer AST generation is given only part of a schedule
6961 and the inner AST generation should handle the domains that are
6962 coscheduled by this initial part of the schedule together.
6963 For example if an AST is generated for a schedule
6965         { A[i] -> [0]; B[i] -> [0] }
6967 then the C<isl_ast_build_set_create_leaf> callback described
6968 below may get called twice, once for each domain.
6969 Setting this option ensures that the callback is only called once
6970 on both domains together.
6972 =item * ast_build_separation_bounds
6974 This option specifies which bounds to use during separation.
6975 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_IMPLICIT>
6976 then all (possibly implicit) bounds on the current dimension will
6977 be used during separation.
6978 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_EXPLICIT>
6979 then only those bounds that are explicitly available will
6980 be used during separation.
6982 =item * ast_build_scale_strides
6984 This option specifies whether the AST generator is allowed
6985 to scale down iterators of strided loops.
6987 =item * ast_build_allow_else
6989 This option specifies whether the AST generator is allowed
6990 to construct if statements with else branches.
6992 =item * ast_build_allow_or
6994 This option specifies whether the AST generator is allowed
6995 to construct if conditions with disjunctions.
6997 =back
6999 =head3 Fine-grained Control over AST Generation
7001 Besides specifying the constraints on the parameters,
7002 an C<isl_ast_build> object can be used to control
7003 various aspects of the AST generation process.
7004 The most prominent way of control is through ``options'',
7005 which can be set using the following function.
7007         #include <isl/ast_build.h>
7008         __isl_give isl_ast_build *
7009         isl_ast_build_set_options(
7010                 __isl_take isl_ast_build *control,
7011                 __isl_take isl_union_map *options);
7013 The options are encoded in an C<isl_union_map>.
7014 The domain of this union relation refers to the schedule domain,
7015 i.e., the range of the schedule passed to C<isl_ast_build_ast_from_schedule>.
7016 In the case of nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
7017 the domain of C<options> should refer to the extra piece of the schedule.
7018 That is, it should be equal to the range of the wrapped relation in the
7019 range of the schedule.
7020 The range of the options can consist of elements in one or more spaces,
7021 the names of which determine the effect of the option.
7022 The values of the range typically also refer to the schedule dimension
7023 to which the option applies.  In case of nested AST generation
7024 (see L</"Nested AST Generation">), these values refer to the position
7025 of the schedule dimension within the innermost AST generation.
7026 The constraints on the domain elements of
7027 the option should only refer to this dimension and earlier dimensions.
7028 We consider the following spaces.
7030 =over
7032 =item C<separation_class>
7034 This space is a wrapped relation between two one dimensional spaces.
7035 The input space represents the schedule dimension to which the option
7036 applies and the output space represents the separation class.
7037 While constructing a loop corresponding to the specified schedule
7038 dimension(s), the AST generator will try to generate separate loops
7039 for domain elements that are assigned different classes.
7040 If only some of the elements are assigned a class, then those elements
7041 that are not assigned any class will be treated as belonging to a class
7042 that is separate from the explicitly assigned classes.
7043 The typical use case for this option is to separate full tiles from
7044 partial tiles.
7045 The other options, described below, are applied after the separation
7046 into classes.
7048 As an example, consider the separation into full and partial tiles
7049 of a tiling of a triangular domain.
7050 Take, for example, the domain
7052         { A[i,j] : 0 <= i,j and i + j <= 100 }
7054 and a tiling into tiles of 10 by 10.  The input to the AST generator
7055 is then the schedule
7057         { A[i,j] -> [([i/10]),[j/10],i,j] : 0 <= i,j and
7058                                                 i + j <= 100 }
7060 Without any options, the following AST is generated
7062         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1)
7063           for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
7064             for (int c2 = 10 * c0;
7065                  c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
7066                  c2 += 1)
7067               for (int c3 = 10 * c1;
7068                    c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
7069                    c3 += 1)
7070                 A(c2, c3);
7072 Separation into full and partial tiles can be obtained by assigning
7073 a class, say C<0>, to the full tiles.  The full tiles are represented by those
7074 values of the first and second schedule dimensions for which there are
7075 values of the third and fourth dimensions to cover an entire tile.
7076 That is, we need to specify the following option
7078         { [a,b,c,d] -> separation_class[[0]->[0]] :
7079                 exists b': 0 <= 10a,10b' and
7080                            10a+9+10b'+9 <= 100;
7081           [a,b,c,d] -> separation_class[[1]->[0]] :
7082                 0 <= 10a,10b and 10a+9+10b+9 <= 100 }
7084 which simplifies to
7086         { [a, b, c, d] -> separation_class[[1] -> [0]] :
7087                 a >= 0 and b >= 0 and b <= 8 - a;
7088           [a, b, c, d] -> separation_class[[0] -> [0]] :
7089                 a >= 0 and a <= 8 }
7091 With this option, the generated AST is as follows
7093         {
7094           for (int c0 = 0; c0 <= 8; c0 += 1) {
7095             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 8; c1 += 1)
7096               for (int c2 = 10 * c0;
7097                    c2 <= 10 * c0 + 9; c2 += 1)
7098                 for (int c3 = 10 * c1;
7099                      c3 <= 10 * c1 + 9; c3 += 1)
7100                   A(c2, c3);
7101             for (int c1 = -c0 + 9; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
7102               for (int c2 = 10 * c0;
7103                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
7104                    c2 += 1)
7105                 for (int c3 = 10 * c1;
7106                      c3 <= min(-c2 + 100, 10 * c1 + 9);
7107                      c3 += 1)
7108                   A(c2, c3);
7109           }
7110           for (int c0 = 9; c0 <= 10; c0 += 1)
7111             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
7112               for (int c2 = 10 * c0;
7113                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
7114                    c2 += 1)
7115                 for (int c3 = 10 * c1;
7116                      c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
7117                      c3 += 1)
7118                   A(c2, c3);
7119         }
7121 =item C<separate>
7123 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
7124 to which ``separation'' should be applied.  Separation tries to split
7125 a loop into several pieces if this can avoid the generation of guards
7126 inside the loop.
7127 See also the C<atomic> option.
7129 =item C<atomic>
7131 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
7132 for which the domains should be considered ``atomic''.  That is, the
7133 AST generator will make sure that any given domain space will only appear
7134 in a single loop at the specified level.
7136 Consider the following schedule
7138         { a[i] -> [i] : 0 <= i < 10;
7139           b[i] -> [i+1] : 0 <= i < 10 }
7141 If the following option is specified
7143         { [i] -> separate[x] }
7145 then the following AST will be generated
7147         {
7148           a(0);
7149           for (int c0 = 1; c0 <= 9; c0 += 1) {
7150             a(c0);
7151             b(c0 - 1);
7152           }
7153           b(9);
7154         }
7156 If, on the other hand, the following option is specified
7158         { [i] -> atomic[x] }
7160 then the following AST will be generated
7162         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1) {
7163           if (c0 <= 9)
7164             a(c0);
7165           if (c0 >= 1)
7166             b(c0 - 1);
7167         }
7169 If neither C<atomic> nor C<separate> is specified, then the AST generator
7170 may produce either of these two results or some intermediate form.
7172 =item C<unroll>
7174 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
7175 that should be I<completely> unrolled.
7176 To obtain a partial unrolling, the user should apply an additional
7177 strip-mining to the schedule and fully unroll the inner loop.
7179 =back
7181 Additional control is available through the following functions.
7183         #include <isl/ast_build.h>
7184         __isl_give isl_ast_build *
7185         isl_ast_build_set_iterators(
7186                 __isl_take isl_ast_build *control,
7187                 __isl_take isl_id_list *iterators);
7189 The function C<isl_ast_build_set_iterators> allows the user to
7190 specify a list of iterator C<isl_id>s to be used as iterators.
7191 If the input schedule is injective, then
7192 the number of elements in this list should be as large as the dimension
7193 of the schedule space, but no direct correspondence should be assumed
7194 between dimensions and elements.
7195 If the input schedule is not injective, then an additional number
7196 of C<isl_id>s equal to the largest dimension of the input domains
7197 may be required.
7198 If the number of provided C<isl_id>s is insufficient, then additional
7199 names are automatically generated.
7201         #include <isl/ast_build.h>
7202         __isl_give isl_ast_build *
7203         isl_ast_build_set_create_leaf(
7204                 __isl_take isl_ast_build *control,
7205                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
7206                         __isl_take isl_ast_build *build,
7207                         void *user), void *user);
7210 C<isl_ast_build_set_create_leaf> function allows for the
7211 specification of a callback that should be called whenever the AST
7212 generator arrives at an element of the schedule domain.
7213 The callback should return an AST node that should be inserted
7214 at the corresponding position of the AST.  The default action (when
7215 the callback is not set) is to continue generating parts of the AST to scan
7216 all the domain elements associated to the schedule domain element
7217 and to insert user nodes, ``calling'' the domain element, for each of them.
7218 The C<build> argument contains the current state of the C<isl_ast_build>.
7219 To ease nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
7220 all control information that is
7221 specific to the current AST generation such as the options and
7222 the callbacks has been removed from this C<isl_ast_build>.
7223 The callback would typically return the result of a nested
7224 AST generation or a
7225 user defined node created using the following function.
7227         #include <isl/ast.h>
7228         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_alloc_user(
7229                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
7231         #include <isl/ast_build.h>
7232         __isl_give isl_ast_build *
7233         isl_ast_build_set_at_each_domain(
7234                 __isl_take isl_ast_build *build,
7235                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
7236                         __isl_take isl_ast_node *node,
7237                         __isl_keep isl_ast_build *build,
7238                         void *user), void *user);
7239         __isl_give isl_ast_build *
7240         isl_ast_build_set_before_each_for(
7241                 __isl_take isl_ast_build *build,
7242                 __isl_give isl_id *(*fn)(
7243                         __isl_keep isl_ast_build *build,
7244                         void *user), void *user);
7245         __isl_give isl_ast_build *
7246         isl_ast_build_set_after_each_for(
7247                 __isl_take isl_ast_build *build,
7248                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
7249                         __isl_take isl_ast_node *node,
7250                         __isl_keep isl_ast_build *build,
7251                         void *user), void *user);
7253 The callback set by C<isl_ast_build_set_at_each_domain> will
7254 be called for each domain AST node.
7255 The callbacks set by C<isl_ast_build_set_before_each_for>
7256 and C<isl_ast_build_set_after_each_for> will be called
7257 for each for AST node.  The first will be called in depth-first
7258 pre-order, while the second will be called in depth-first post-order.
7259 Since C<isl_ast_build_set_before_each_for> is called before the for
7260 node is actually constructed, it is only passed an C<isl_ast_build>.
7261 The returned C<isl_id> will be added as an annotation (using
7262 C<isl_ast_node_set_annotation>) to the constructed for node.
7263 In particular, if the user has also specified an C<after_each_for>
7264 callback, then the annotation can be retrieved from the node passed to
7265 that callback using C<isl_ast_node_get_annotation>.
7266 All callbacks should C<NULL> on failure.
7267 The given C<isl_ast_build> can be used to create new
7268 C<isl_ast_expr> objects using C<isl_ast_build_expr_from_pw_aff>
7269 or C<isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff>.
7271 =head3 Nested AST Generation
7273 C<isl> allows the user to create an AST within the context
7274 of another AST.  These nested ASTs are created using the
7275 same C<isl_ast_build_ast_from_schedule> function that is used to create the
7276 outer AST.  The C<build> argument should be an C<isl_ast_build>
7277 passed to a callback set by
7278 C<isl_ast_build_set_create_leaf>.
7279 The space of the range of the C<schedule> argument should refer
7280 to this build.  In particular, the space should be a wrapped
7281 relation and the domain of this wrapped relation should be the
7282 same as that of the range of the schedule returned by
7283 C<isl_ast_build_get_schedule> below.
7284 In practice, the new schedule is typically
7285 created by calling C<isl_union_map_range_product> on the old schedule
7286 and some extra piece of the schedule.
7287 The space of the schedule domain is also available from
7288 the C<isl_ast_build>.
7290         #include <isl/ast_build.h>
7291         __isl_give isl_union_map *isl_ast_build_get_schedule(
7292                 __isl_keep isl_ast_build *build);
7293         __isl_give isl_space *isl_ast_build_get_schedule_space(
7294                 __isl_keep isl_ast_build *build);
7295         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_restrict(
7296                 __isl_take isl_ast_build *build,
7297                 __isl_take isl_set *set);
7299 The C<isl_ast_build_get_schedule> function returns a (partial)
7300 schedule for the domains elements for which part of the AST still needs to
7301 be generated in the current build.
7302 In particular, the domain elements are mapped to those iterations of the loops
7303 enclosing the current point of the AST generation inside which
7304 the domain elements are executed.
7305 No direct correspondence between
7306 the input schedule and this schedule should be assumed.
7307 The space obtained from C<isl_ast_build_get_schedule_space> can be used
7308 to create a set for C<isl_ast_build_restrict> to intersect
7309 with the current build.  In particular, the set passed to
7310 C<isl_ast_build_restrict> can have additional parameters.
7311 The ids of the set dimensions in the space returned by
7312 C<isl_ast_build_get_schedule_space> correspond to the
7313 iterators of the already generated loops.
7314 The user should not rely on the ids of the output dimensions
7315 of the relations in the union relation returned by
7316 C<isl_ast_build_get_schedule> having any particular value.
7318 =head1 Applications
7320 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
7321 it also contains some basic applications that use some
7322 of the functionality of C<isl>.
7323 The input may be specified in either the L<isl format>
7324 or the L<PolyLib format>.
7326 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
7328 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
7329 an integer element of the polyhedron, if there is any.
7330 The first column in the output is the denominator and is always
7331 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
7332 then a vector of length zero is printed.
7334 =head2 C<isl_pip>
7336 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
7337 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
7338 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
7339 of constraints on a parametric polyhedron.
7340 The coefficients of the parameters appear in the last columns
7341 (but before the final constant column).
7342 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
7343 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
7344 is just a dump of the internal state.
7346 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
7348 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
7349 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
7350 If an affine objective function
7351 is given, then the constant should appear in the last column.
7353 =head2 C<isl_polytope_scan>
7355 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
7356 all integer points in the polytope.
7358 =head2 C<isl_codegen>
7360 Given a schedule, a context set and an options relation,
7361 C<isl_codegen> prints out an AST that scans the domain elements
7362 of the schedule in the order of their image(s) taking into account
7363 the constraints in the context set.