isl_local_space_substitute_seq: honor argument for the number of divs to modify
[isl.git] / doc / user.pod
blob88cfa420a60a3b9b272445a4d03efd2d205aa835
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);
540 For integer C<isl_val>s we additionally have the following binary property.
542         #include <isl/val.h>
543         int isl_val_is_divisible_by(__isl_keep isl_val *v1,
544                 __isl_keep isl_val *v2);
546 An C<isl_val> can also be compared to an integer using the following
547 function.  The result is undefined for NaN.
549         #include <isl/val.h>
550         int isl_val_cmp_si(__isl_keep isl_val *v, long i);
552 The following unary operations are available on C<isl_val>s.
554         #include <isl/val.h>
555         __isl_give isl_val *isl_val_abs(__isl_take isl_val *v);
556         __isl_give isl_val *isl_val_neg(__isl_take isl_val *v);
557         __isl_give isl_val *isl_val_floor(__isl_take isl_val *v);
558         __isl_give isl_val *isl_val_ceil(__isl_take isl_val *v);
559         __isl_give isl_val *isl_val_trunc(__isl_take isl_val *v);
560         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
562 The following binary operations are available on C<isl_val>s.
564         #include <isl/val.h>
565         __isl_give isl_val *isl_val_min(__isl_take isl_val *v1,
566                 __isl_take isl_val *v2);
567         __isl_give isl_val *isl_val_max(__isl_take isl_val *v1,
568                 __isl_take isl_val *v2);
569         __isl_give isl_val *isl_val_add(__isl_take isl_val *v1,
570                 __isl_take isl_val *v2);
571         __isl_give isl_val *isl_val_add_ui(__isl_take isl_val *v1,
572                 unsigned long v2);
573         __isl_give isl_val *isl_val_sub(__isl_take isl_val *v1,
574                 __isl_take isl_val *v2);
575         __isl_give isl_val *isl_val_sub_ui(__isl_take isl_val *v1,
576                 unsigned long v2);
577         __isl_give isl_val *isl_val_mul(__isl_take isl_val *v1,
578                 __isl_take isl_val *v2);
579         __isl_give isl_val *isl_val_mul_ui(__isl_take isl_val *v1,
580                 unsigned long v2);
581         __isl_give isl_val *isl_val_div(__isl_take isl_val *v1,
582                 __isl_take isl_val *v2);
584 On integer values, we additionally have the following operations.
586         #include <isl/val.h>
587         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
588         __isl_give isl_val *isl_val_mod(__isl_take isl_val *v1,
589                 __isl_take isl_val *v2);
590         __isl_give isl_val *isl_val_gcd(__isl_take isl_val *v1,
591                 __isl_take isl_val *v2);
592         __isl_give isl_val *isl_val_gcdext(__isl_take isl_val *v1,
593                 __isl_take isl_val *v2, __isl_give isl_val **x,
594                 __isl_give isl_val **y);
596 The function C<isl_val_gcdext> returns the greatest common divisor g
597 of C<v1> and C<v2> as well as two integers C<*x> and C<*y> such
598 that C<*x> * C<v1> + C<*y> * C<v2> = g.
600 A value can be read from input using
602         #include <isl/val.h>
603         __isl_give isl_val *isl_val_read_from_str(isl_ctx *ctx,
604                 const char *str);
606 A value can be printed using
608         #include <isl/val.h>
609         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_val(
610                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_val *v);
612 =head3 GMP specific functions
614 These functions are only available if C<isl> has been compiled with C<GMP>
615 support.
617 Specific integer and rational values can be created from C<GMP> values using
618 the following functions.
620         #include <isl/val_gmp.h>
621         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_gmp(isl_ctx *ctx,
622                 mpz_t z);
623         __isl_give isl_val *isl_val_from_gmp(isl_ctx *ctx,
624                 const mpz_t n, const mpz_t d);
626 The numerator and denominator of a rational value can be extracted as
627 C<GMP> values using the following functions.
629         #include <isl/val_gmp.h>
630         int isl_val_get_num_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
631         int isl_val_get_den_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
633 =head2 Sets and Relations
635 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
636 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
637 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
638 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
639 can be described as a conjunction of affine constraints, while
640 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
641 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
642 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
643 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
644 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
645 where spaces are considered different if they have a different number
646 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
647 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
648 one set of variables, while relations have two sets of variables,
649 input variables and output variables.
651 =head2 Error Handling
653 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
654 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
655 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
656 to react on error: to warn, to continue or to abort.
658 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
659 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
660 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
661 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
662 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
663 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
664 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
665 continue to use isl, but only to observe new errors.
667         #include <isl/ctx.h>
668         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
669         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
671 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
672 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
673 implement its own error reporting.
675 The last option is to directly abort the execution of the program from within
676 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
677 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
678 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
679 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
680 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
681 abort on error.
683 The on error behavior of isl can be specified by calling
684 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
685 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
686 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
687 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
688 It is also possible to query the current error mode.
690         #include <isl/options.h>
691         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
692         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
694 =head2 Identifiers
696 Identifiers are used to identify both individual dimensions
697 and tuples of dimensions.  They consist of an optional name and an optional
698 user pointer.  The name and the user pointer cannot both be C<NULL>, however.
699 Identifiers with the same name but different pointer values
700 are considered to be distinct.
701 Similarly, identifiers with different names but the same pointer value
702 are also considered to be distinct.
703 Equal identifiers are represented using the same object.
704 Pairs of identifiers can therefore be tested for equality using the
705 C<==> operator.
706 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
707 using the following functions.
709         #include <isl/id.h>
710         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
711                 __isl_keep const char *name, void *user);
712         __isl_give isl_id *isl_id_set_free_user(
713                 __isl_take isl_id *id,
714                 __isl_give void (*free_user)(void *user));
715         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
716         __isl_null isl_id *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
718         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
719         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
720         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
722         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
723                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
725 The callback set by C<isl_id_set_free_user> is called on the user
726 pointer when the last reference to the C<isl_id> is freed.
727 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
728 data structure, so the result can only be used while the
729 corresponding C<isl_id> is alive.
731 =head2 Spaces
733 Whenever a new set, relation or similar object is created from scratch,
734 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
735 Each space involves zero or more parameters and zero, one or two
736 tuples of set or input/output dimensions.  The parameters and dimensions
737 are identified by an C<isl_dim_type> and a position.
738 The type C<isl_dim_param> refers to parameters,
739 the type C<isl_dim_set> refers to set dimensions (for spaces
740 with a single tuple of dimensions) and the types C<isl_dim_in>
741 and C<isl_dim_out> refer to input and output dimensions
742 (for spaces with two tuples of dimensions).
743 Local spaces (see L</"Local Spaces">) also contain dimensions
744 of type C<isl_dim_div>.
745 Note that parameters are only identified by their position within
746 a given object.  Across different objects, parameters are (usually)
747 identified by their names or identifiers.  Only unnamed parameters
748 are identified by their positions across objects.  The use of unnamed
749 parameters is discouraged.
751         #include <isl/space.h>
752         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
753                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
754         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
755                 unsigned nparam);
756         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
757                 unsigned nparam, unsigned dim);
758         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
759         __isl_null isl_space *isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
760         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
761                 enum isl_dim_type type);
763 The space used for creating a parameter domain
764 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
765 For other sets, the space
766 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
767 for a relation, the space
768 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
769 C<isl_space_dim> can be used
770 to find out the number of dimensions of each type in
771 a space, where type may be
772 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
773 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
774 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
776 To check whether a given space is that of a set or a map
777 or whether it is a parameter space, use these functions:
779         #include <isl/space.h>
780         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
781         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
782         int isl_space_is_map(__isl_keep isl_space *space);
784 Spaces can be compared using the following functions:
786         #include <isl/space.h>
787         int isl_space_is_equal(__isl_keep isl_space *space1,
788                 __isl_keep isl_space *space2);
789         int isl_space_is_domain(__isl_keep isl_space *space1,
790                 __isl_keep isl_space *space2);
791         int isl_space_is_range(__isl_keep isl_space *space1,
792                 __isl_keep isl_space *space2);
793         int isl_space_tuple_is_equal(
794                 __isl_keep isl_space *space1,
795                 enum isl_dim_type type1,
796                 __isl_keep isl_space *space2,
797                 enum isl_dim_type type2);
799 C<isl_space_is_domain> checks whether the first argument is equal
800 to the domain of the second argument.  This requires in particular that
801 the first argument is a set space and that the second argument
802 is a map space.  C<isl_space_tuple_is_equal> checks whether the given
803 tuples (C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> or C<isl_dim_set>) of the given
804 spaces are the same.  That is, it checks if they have the same
805 identifier (if any), the same dimension and the same internal structure
806 (if any).
808 It is often useful to create objects that live in the
809 same space as some other object.  This can be accomplished
810 by creating the new objects
811 (see L</"Creating New Sets and Relations"> or
812 L</"Creating New (Piecewise) Quasipolynomials">) based on the space
813 of the original object.
815         #include <isl/set.h>
816         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
817                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
818         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
820         #include <isl/union_set.h>
821         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
822                 __isl_keep isl_union_set *uset);
824         #include <isl/map.h>
825         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
826                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
827         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
829         #include <isl/union_map.h>
830         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
831                 __isl_keep isl_union_map *umap);
833         #include <isl/constraint.h>
834         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
835                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
837         #include <isl/polynomial.h>
838         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
839                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
840         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
841                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
842         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
843                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
844         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
845                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
846         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
847                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
848         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
849                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
850         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
851                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
852         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
853                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
854         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
855                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
857         #include <isl/val.h>
858         __isl_give isl_space *isl_multi_val_get_space(
859                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
861         #include <isl/aff.h>
862         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
863                 __isl_keep isl_aff *aff);
864         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
865                 __isl_keep isl_aff *aff);
866         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
867                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
868         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
869                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
870         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_domain_space(
871                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
872         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
873                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
874         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
875                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
876         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
877                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
878         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
879                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
880         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_domain_space(
881                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
882         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_space(
883                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
885         #include <isl/point.h>
886         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
887                 __isl_keep isl_point *pnt);
889 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
890 using the following functions.
892         #include <isl/space.h>
893         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
894                 __isl_take isl_space *space,
895                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
896                 __isl_take isl_id *id);
897         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
898                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
899         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
900                 __isl_keep isl_space *space,
901                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
902         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
903                 __isl_take isl_space *space,
904                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
905                  __isl_keep const char *name);
906         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
907                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
908         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
909                 __isl_keep isl_space *space,
910                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
912 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
913 data structure, so the result can only be used while the
914 corresponding C<isl_space> is alive.
915 Also note that every function that operates on two sets or relations
916 requires that both arguments have the same parameters.  This also
917 means that if one of the arguments has named parameters, then the
918 other needs to have named parameters too and the names need to match.
919 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
920 arguments may have different parameters (as long as they are named),
921 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
922 the arguments.
924 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
925 its position can be obtained from the following function.
927         #include <isl/space.h>
928         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
929                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
930         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
931                 enum isl_dim_type type, const char *name);
933 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
934 using the following functions.
936         #include <isl/space.h>
937         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
938                 __isl_take isl_space *space,
939                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
940         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
941                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
942         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
943                 enum isl_dim_type type);
944         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
945                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
946         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
947                 __isl_take isl_space *space,
948                 enum isl_dim_type type, const char *s);
949         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
950                 enum isl_dim_type type);
951         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
952                 enum isl_dim_type type);
954 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
955 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
956 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
957 data structure.
958 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
959 to have the same name.
961 To keep the names of all parameters and tuples, but reset the user pointers
962 of all the corresponding identifiers, use the following function.
964         __isl_give isl_space *isl_space_reset_user(
965                 __isl_take isl_space *space);
967 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
968 the domain or range of a relation can be a nested relation.
969 This process is also called I<wrapping>.
970 The functions for detecting, constructing and deconstructing
971 such nested spaces can be found in the wrapping properties
972 of L</"Unary Properties">, the wrapping operations
973 of L</"Unary Operations"> and the Cartesian product operations
974 of L</"Basic Operations">.
976 Spaces can be created from other spaces
977 using the following functions.
979         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
980         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
981         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
982         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
983         __isl_give isl_space *isl_space_domain_map(
984                 __isl_take isl_space *space);
985         __isl_give isl_space *isl_space_range_map(
986                 __isl_take isl_space *space);
987         __isl_give isl_space *isl_space_params(
988                 __isl_take isl_space *space);
989         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
990                 __isl_take isl_space *space);
991         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
992         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
993                 __isl_take isl_space *right);
994         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
995                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
996         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
997                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
998         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
999                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1000         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
1001                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1002         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
1003                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
1004                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
1005                 unsigned n);
1006         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
1007                 __isl_take isl_space *space);
1008         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
1009                 __isl_take isl_space *domain,
1010                 __isl_take isl_space *range);
1011         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
1012         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
1013                 __isl_take isl_space *space);
1014         __isl_give isl_space *isl_space_uncurry(
1015                 __isl_take isl_space *space);
1017 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
1018 the name and the internal structure are lost.
1020 =head2 Local Spaces
1022 A local space is essentially a space with
1023 zero or more existentially quantified variables.
1024 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
1025 using the following functions.
1027         #include <isl/constraint.h>
1028         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
1029                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1031         #include <isl/set.h>
1032         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
1033                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1035         #include <isl/map.h>
1036         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
1037                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1039 A new local space can be created from a space using
1041         #include <isl/local_space.h>
1042         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
1043                 __isl_take isl_space *space);
1045 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
1047         #include <isl/local_space.h>
1048         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
1049                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1050         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
1051         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
1052                 enum isl_dim_type type);
1053         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_tuple_id(
1054                 __isl_take isl_local_space *ls,
1055                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
1056         int isl_local_space_has_dim_id(
1057                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1058                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1059         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
1060                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1061                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1062         int isl_local_space_has_dim_name(
1063                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1064                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
1065         const char *isl_local_space_get_dim_name(
1066                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1067                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1068         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
1069                 __isl_take isl_local_space *ls,
1070                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
1071         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
1072                 __isl_take isl_local_space *ls,
1073                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1074                 __isl_take isl_id *id);
1075         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
1076                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1077         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
1078                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
1079         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
1080                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1081         __isl_null isl_local_space *isl_local_space_free(
1082                 __isl_take isl_local_space *ls);
1084 Note that C<isl_local_space_get_div> can only be used on local spaces
1085 of sets.
1087 Two local spaces can be compared using
1089         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
1090                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
1092 Local spaces can be created from other local spaces
1093 using the functions described in L</"Unary Operations">
1094 and L</"Binary Operations">.
1096 =head2 Input and Output
1098 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
1099 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
1100 in some cases.
1102 =head3 C<isl> format
1104 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
1105 syntax for describing the parameters and allows for the definition
1106 of an existentially quantified variable as the integer division
1107 of an affine expression.
1108 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
1109 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
1111         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
1112                                 i - 10 a <= 6) }
1114 A set or relation can have several disjuncts, separated
1115 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
1116 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
1117 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
1118 C<and>.
1120 =head3 C<PolyLib> format
1122 If the represented set is a union, then the first line
1123 contains a single number representing the number of disjuncts.
1124 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
1126 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
1127 The first line contains two numbers representing
1128 the number of rows and columns,
1129 where the number of rows is equal to the number of constraints
1130 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
1131 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
1132 In each row, the first column indicates whether the constraint
1133 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
1134 corresponds to the constant term.
1136 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
1137 appear in the last columns before the constant column.
1138 The coefficients of any existentially quantified variables appear
1139 between those of the set variables and those of the parameters.
1141 =head3 Extended C<PolyLib> format
1143 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
1144 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
1145 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
1146 also contains four additional numbers:
1147 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
1148 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
1149 quantified variables) and the number of parameters.
1150 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
1151 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
1152 dimensions is zero.
1154 =head3 Input
1156         #include <isl/set.h>
1157         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
1158                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1159         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
1160                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1161         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
1162                 FILE *input);
1163         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1164                 const char *str);
1166         #include <isl/map.h>
1167         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
1168                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1169         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
1170                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1171         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
1172                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1173         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1174                 const char *str);
1176         #include <isl/union_set.h>
1177         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
1178                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1179         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
1180                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1182         #include <isl/union_map.h>
1183         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
1184                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1185         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
1186                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1188 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
1189 or the C<isl> format.
1191 =head3 Output
1193 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1194 be created.
1196         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1197                 FILE *file);
1198         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1199         __isl_null isl_printer *isl_printer_free(
1200                 __isl_take isl_printer *printer);
1201         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1202                 __isl_keep isl_printer *printer);
1204 The printer can be inspected using the following functions.
1206         FILE *isl_printer_get_file(
1207                 __isl_keep isl_printer *printer);
1208         int isl_printer_get_output_format(
1209                 __isl_keep isl_printer *p);
1211 The behavior of the printer can be modified in various ways
1213         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1214                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1215         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1216                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1217         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent_prefix(
1218                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1219         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1220                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1221         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1222                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1223         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1224                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1226 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1227 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1228 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1229 Each line in the output is prefixed by C<indent_prefix>,
1230 indented by C<indent> (set by C<isl_printer_set_indent>) spaces
1231 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1232 In the C<PolyLib> format output,
1233 the coefficients of the existentially quantified variables
1234 appear between those of the set variables and those
1235 of the parameters.
1236 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1237 by the specified amount (which may be negative).
1239 To actually print something, use
1241         #include <isl/printer.h>
1242         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1243                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1245         #include <isl/set.h>
1246         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1247                 __isl_take isl_printer *printer,
1248                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1249         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1250                 __isl_take isl_printer *printer,
1251                 __isl_keep isl_set *set);
1253         #include <isl/map.h>
1254         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1255                 __isl_take isl_printer *printer,
1256                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1257         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1258                 __isl_take isl_printer *printer,
1259                 __isl_keep isl_map *map);
1261         #include <isl/union_set.h>
1262         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1263                 __isl_take isl_printer *p,
1264                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1266         #include <isl/union_map.h>
1267         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1268                 __isl_take isl_printer *p,
1269                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1271 When called on a file printer, the following function flushes
1272 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1274         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1275                 __isl_take isl_printer *p);
1277 =head2 Creating New Sets and Relations
1279 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1281 =over
1283 =item * Empty sets and relations
1285         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1286                 __isl_take isl_space *space);
1287         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1288                 __isl_take isl_space *space);
1289         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1290                 __isl_take isl_space *space);
1291         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1292                 __isl_take isl_space *space);
1293         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1294                 __isl_take isl_space *space);
1295         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1296                 __isl_take isl_space *space);
1298 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1299 is only used to specify the parameters.
1301 =item * Universe sets and relations
1303         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1304                 __isl_take isl_space *space);
1305         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1306                 __isl_take isl_space *space);
1307         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1308                 __isl_take isl_space *space);
1309         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1310                 __isl_take isl_space *space);
1311         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1312                 __isl_take isl_union_set *uset);
1313         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1314                 __isl_take isl_union_map *umap);
1316 The sets and relations constructed by the functions above
1317 contain all integer values, while those constructed by the
1318 functions below only contain non-negative values.
1320         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1321                 __isl_take isl_space *space);
1322         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1323                 __isl_take isl_space *space);
1324         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1325                 __isl_take isl_space *space);
1326         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1327                 __isl_take isl_space *space);
1329 =item * Identity relations
1331         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1332                 __isl_take isl_space *space);
1333         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1334                 __isl_take isl_space *space);
1336 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1337 to be the same.
1339 =item * Lexicographic order
1341         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1342                 __isl_take isl_space *set_space);
1343         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1344                 __isl_take isl_space *set_space);
1345         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1346                 __isl_take isl_space *set_space);
1347         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1348                 __isl_take isl_space *set_space);
1349         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1350                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1351         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1352                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1353         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1354                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1355         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1356                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1358 The first four functions take a space for a B<set>
1359 and return relations that express that the elements in the domain
1360 are lexicographically less
1361 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1362 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1363 than the elements in the range.
1364 The last four functions take a space for a map
1365 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1366 in the domain are lexicographically less
1367 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1368 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1369 than the first C<n> dimensions in the range.
1371 =back
1373 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1374 using the following functions.
1376         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1377                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1378         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1379                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1381 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1382 using the following functions.
1384         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_basic_set(
1385                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1386         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_basic_map(
1387                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1388         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1389                 __isl_take isl_set *set);
1390         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1391                 __isl_take isl_map *map);
1393 The inverse conversions below can only be used if the input
1394 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1395 space.
1397         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1398                 __isl_take isl_union_set *uset);
1399         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1400                 __isl_take isl_union_map *umap);
1402 A zero-dimensional (basic) set can be constructed on a given parameter domain
1403 using the following function.
1405         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_params(
1406                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1407         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1408                 __isl_take isl_set *set);
1410 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1411 functions.
1413         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1414                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1415         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1416         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1417                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1418         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1419                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1420         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1421         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1422                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1423         __isl_null isl_basic_set *isl_basic_set_free(
1424                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1425         __isl_null isl_set *isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1426         __isl_null isl_union_set *isl_union_set_free(
1427                 __isl_take isl_union_set *uset);
1428         __isl_null isl_basic_map *isl_basic_map_free(
1429                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1430         __isl_null isl_map *isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1431         __isl_null isl_union_map *isl_union_map_free(
1432                 __isl_take isl_union_map *umap);
1434 Other sets and relations can be constructed by starting
1435 from a universe set or relation, adding equality and/or
1436 inequality constraints and then projecting out the
1437 existentially quantified variables, if any.
1438 Constraints can be constructed, manipulated and
1439 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1440 using the following functions.
1442         #include <isl/constraint.h>
1443         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1444                 __isl_take isl_local_space *ls);
1445         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1446                 __isl_take isl_local_space *ls);
1447         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1448                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1449         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_val(
1450                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1451                 __isl_take isl_val *v);
1452         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1453                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1454                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1455         __isl_give isl_constraint *
1456         isl_constraint_set_coefficient_val(
1457                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1458                 enum isl_dim_type type, int pos,
1459                 __isl_take isl_val *v);
1460         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1461                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1462                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1463         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1464                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1465                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1466         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1467                 __isl_take isl_map *map,
1468                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1469         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1470                 __isl_take isl_set *set,
1471                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1472         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1473                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1474                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1476 For example, to create a set containing the even integers
1477 between 10 and 42, you would use the following code.
1479         isl_space *space;
1480         isl_local_space *ls;
1481         isl_constraint *c;
1482         isl_basic_set *bset;
1484         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1485         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1486         ls = isl_local_space_from_space(space);
1488         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1489         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1490         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1491         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1493         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1494         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1495         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1496         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1498         c = isl_inequality_alloc(ls);
1499         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1500         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1501         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1503         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1505 Or, alternatively,
1507         isl_basic_set *bset;
1508         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1509                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1511 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1512 describing the equalities and the inequalities.
1514         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1515                 __isl_take isl_space *space,
1516                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1517                 enum isl_dim_type c1,
1518                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1519                 enum isl_dim_type c4);
1520         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1521                 __isl_take isl_space *space,
1522                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1523                 enum isl_dim_type c1,
1524                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1525                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1527 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1528 different kinds of variables appear in the input matrices
1529 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1530 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1531 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1532 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1534 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1535 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1536 or a list of affine expressions
1537 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1538 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1540         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1541                 __isl_take isl_aff *aff);
1542         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1543                 __isl_take isl_aff *aff);
1544         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1545                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1546         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1547                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1548         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1549                 __isl_take isl_space *domain_space,
1550                 __isl_take isl_aff_list *list);
1551         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1552                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1553         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1554                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1555         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1556                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1557         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1558                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1559         __isl_give isl_set *isl_set_from_multi_pw_aff(
1560                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
1561         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_pw_aff(
1562                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
1563         __isl_give isl_union_map *
1564         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1565                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1567 The C<domain_space> argument describes the domain of the resulting
1568 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1569 of zero affine expressions.
1571 =head2 Inspecting Sets and Relations
1573 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1574 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1575 explained in the following sections.
1576 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1577 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1578 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1579 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1581         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1582                 __isl_take isl_set *set);
1583         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1584                 __isl_take isl_map *map);
1585         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1586                 __isl_take isl_union_set *uset);
1587         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1588                 __isl_take isl_union_map *umap);
1590 This explicit representation defines the existentially quantified
1591 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1592 including earlier existentially quantified variables.
1593 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1594 has a unique value when the values of the other variables are known.
1595 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1596 with the same explicit representations, should appear in the
1597 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1598 either of the following functions.
1600         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1601                 __isl_take isl_set *set);
1602         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1603                 __isl_take isl_map *map);
1605 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1606 using the following functions, which compute an overapproximation.
1608         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1609                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1610         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1611                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1612         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1613                 __isl_take isl_set *set);
1614         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1615                 __isl_take isl_map *map);
1617 It is also possible to only remove those divs that are defined
1618 in terms of a given range of dimensions or only those for which
1619 no explicit representation is known.
1621         __isl_give isl_basic_set *
1622         isl_basic_set_remove_divs_involving_dims(
1623                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1624                 enum isl_dim_type type,
1625                 unsigned first, unsigned n);
1626         __isl_give isl_basic_map *
1627         isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1628                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1629                 enum isl_dim_type type,
1630                 unsigned first, unsigned n);
1631         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(
1632                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1633                 unsigned first, unsigned n);
1634         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(
1635                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1636                 unsigned first, unsigned n);
1638         __isl_give isl_basic_set *
1639         isl_basic_set_remove_unknown_divs(
1640                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1641         __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(
1642                 __isl_take isl_set *set);
1643         __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(
1644                 __isl_take isl_map *map);
1646 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1648         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1649                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1650                 void *user);
1651         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1652                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1653                 void *user);
1655 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1656 from
1658         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1659         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1661 To extract the set or map in a given space from a union, use
1663         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1664                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1665                 __isl_take isl_space *space);
1666         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1667                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1668                 __isl_take isl_space *space);
1670 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1672         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1673                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1674                 void *user);
1675         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1676                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1677                 void *user);
1679 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1680 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1681 occurs, the above functions will return -1.
1683 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1684 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1685 If this is required, then the user should call one of
1686 the following functions first.
1688         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1689                 __isl_take isl_set *set);
1690         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1691                 __isl_take isl_map *map);
1693 The number of basic sets in a set can be obtained
1694 or the number of basic maps in a map can be obtained
1695 from
1697         #include <isl/set.h>
1698         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1700         #include <isl/map.h>
1701         int isl_map_n_basic_map(__isl_keep isl_map *map);
1703 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1705         #include <isl/constraint.h>
1707         int isl_basic_set_n_constraint(
1708                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1709         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1710                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1711                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1712                 void *user);
1713         int isl_basic_map_n_constraint(
1714                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1715         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1716                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1717                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1718                 void *user);
1719         __isl_null isl_constraint *isl_constraint_free(
1720                 __isl_take isl_constraint *c);
1722 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1723 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1724 occurs, the above functions will return -1.
1725 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1726 Use the following function to find out whether a constraint
1727 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1729         int isl_constraint_is_equality(
1730                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1732 It is also possible to obtain a list of constraints from a basic
1733 map or set
1735         #include <isl/constraint.h>
1736         __isl_give isl_constraint_list *
1737         isl_basic_map_get_constraint_list(
1738                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1739         __isl_give isl_constraint_list *
1740         isl_basic_set_get_constraint_list(
1741                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1743 These functions require that all existentially quantified variables
1744 have an explicit representation.
1745 The returned list can be manipulated using the functions in L<"Lists">.
1747 The coefficients of the constraints can be inspected using
1748 the following functions.
1750         int isl_constraint_is_lower_bound(
1751                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1752                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1753         int isl_constraint_is_upper_bound(
1754                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1755                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1756         __isl_give isl_val *isl_constraint_get_constant_val(
1757                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1758         __isl_give isl_val *isl_constraint_get_coefficient_val(
1759                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1760                 enum isl_dim_type type, int pos);
1761         int isl_constraint_involves_dims(
1762                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1763                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1765 The explicit representations of the existentially quantified
1766 variables can be inspected using the following function.
1767 Note that the user is only allowed to use this function
1768 if the inspected set or map is the result of a call
1769 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1770 The existentially quantified variable is equal to the floor
1771 of the returned affine expression.  The affine expression
1772 itself can be inspected using the functions in
1773 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1775         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1776                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1778 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1779 form, use the following functions.
1781         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1782                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1783                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1784                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1785         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1786                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1787                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1788                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1789         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1790                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1791                 enum isl_dim_type c1,
1792                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1793                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1794         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_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);
1800 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1801 different kinds of variables appear in the resulting matrix.
1802 For set inputs, they should be a permutation of
1803 C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>, C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div>.
1804 For map inputs, they should be a permutation of
1805 C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1806 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1808 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1809 be obtained using the following functions.
1811         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1812                 enum isl_dim_type type);
1813         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1814                 enum isl_dim_type type);
1815         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1816                 enum isl_dim_type type);
1817         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1818                 enum isl_dim_type type);
1819         unsigned isl_union_map_dim(__isl_keep isl_union_map *umap,
1820                 enum isl_dim_type type);
1822 Note that a C<isl_union_map> only has parameters.
1824 To check whether the description of a set or relation depends
1825 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1826 constraints.  Instead the following functions can be used.
1828         int isl_basic_set_involves_dims(
1829                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1830                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1831         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1832                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1833         int isl_basic_map_involves_dims(
1834                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1835                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1836         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1837                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1839 Similarly, the following functions can be used to check whether
1840 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1842         int isl_set_dim_has_any_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1843                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1844         int isl_set_dim_has_any_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1845                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1847 Note that these functions return true even if there is a bound on
1848 the dimension on only some of the basic sets of C<set>.
1849 To check if they have a bound for all of the basic sets in C<set>,
1850 use the following functions instead.
1852         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1853                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1854         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1855                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1857 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1858 or relation can be read off or set using the following functions.
1860         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_id(
1861                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1862                 __isl_take isl_id *id);
1863         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1864                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1865         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1866                 __isl_take isl_set *set);
1867         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1868         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1869                 __isl_keep isl_set *set);
1870         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_id(
1871                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1872                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
1873         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1874                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1875                 __isl_take isl_id *id);
1876         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1877                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1878         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1879                 enum isl_dim_type type);
1880         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1881                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1883         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1884                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1885         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1886                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1887         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1888         const char *isl_set_get_tuple_name(
1889                 __isl_keep isl_set *set);
1890         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_name(
1891                 __isl_take isl_set *set, const char *s);
1892         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1893                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1894                 enum isl_dim_type type);
1895         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1896                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1897                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1898         int isl_map_has_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
1899                 enum isl_dim_type type);
1900         const char *isl_map_get_tuple_name(
1901                 __isl_keep isl_map *map,
1902                 enum isl_dim_type type);
1903         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_name(
1904                 __isl_take isl_map *map,
1905                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1907 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1908 an internal data structure.
1909 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1910 read off using the following functions.
1912         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1913                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1914                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1915         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1916                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1917                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1918         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1919                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1920         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1921                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1922                 unsigned pos);
1923         int isl_basic_map_has_dim_id(
1924                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1925                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1926         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1927                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1928                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1929         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1930                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1931         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1932                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1933                 unsigned pos);
1934         __isl_give isl_id *isl_union_map_get_dim_id(
1935                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1936                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1938         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1939                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1940         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1941                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1942         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1943                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1944         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1945                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1947         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1948                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1949                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1950         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1951                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1952                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1953         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1954                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1955         const char *isl_set_get_dim_name(
1956                 __isl_keep isl_set *set,
1957                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1958         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1959                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1960                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1961         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
1962                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1963         const char *isl_map_get_dim_name(
1964                 __isl_keep isl_map *map,
1965                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1967 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1968 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1969 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1970 operations and may not be preserved across those operations.
1972 The user pointers on all parameters and tuples can be reset
1973 using the following functions.
1975         #include <isl/set.h>
1976         __isl_give isl_set *isl_set_reset_user(
1977                 __isl_take isl_set *set);
1978         #include <isl/map.h>
1979         __isl_give isl_map *isl_map_reset_user(
1980                 __isl_take isl_map *map);
1981         #include <isl/union_set.h>
1982         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_reset_user(
1983                 __isl_take isl_union_set *uset);
1984         #include <isl/union_map.h>
1985         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reset_user(
1986                 __isl_take isl_union_map *umap);
1988 =head2 Properties
1990 =head3 Unary Properties
1992 =over
1994 =item * Emptiness
1996 The following functions test whether the given set or relation
1997 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1998 any computations, but simply check if the given set or relation
1999 is already known to be empty.
2001         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2002         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2003         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
2004         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
2005         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
2006         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2007         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2008         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
2009         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
2010         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
2012 =item * Universality
2014         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2015         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2016         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
2018 =item * Single-valuedness
2020         #include <isl/set.h>
2021         int isl_set_is_singleton(__isl_keep isl_set *set);
2023         #include <isl/map.h>
2024         int isl_basic_map_is_single_valued(
2025                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2026         int isl_map_plain_is_single_valued(
2027                 __isl_keep isl_map *map);
2028         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
2030         #include <isl/union_map.h>
2031         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
2033 =item * Injectivity
2035         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
2036         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
2037         int isl_union_map_plain_is_injective(
2038                 __isl_keep isl_union_map *umap);
2039         int isl_union_map_is_injective(
2040                 __isl_keep isl_union_map *umap);
2042 =item * Bijectivity
2044         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
2045         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
2047 =item * Position
2049         __isl_give isl_val *
2050         isl_basic_map_plain_get_val_if_fixed(
2051                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
2052                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2053         __isl_give isl_val *isl_set_plain_get_val_if_fixed(
2054                 __isl_keep isl_set *set,
2055                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2056         __isl_give isl_val *isl_map_plain_get_val_if_fixed(
2057                 __isl_keep isl_map *map,
2058                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2060 If the set or relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
2061 has a fixed value, then return that value.
2062 Otherwise return NaN.
2064 =item * Stride
2066         int isl_set_dim_residue_class_val(
2067                 __isl_keep isl_set *set,
2068                 int pos, __isl_give isl_val **modulo,
2069                 __isl_give isl_val **residue);
2071 Check if the values of the given set dimension are equal to a fixed
2072 value modulo some integer value.  If so, assign the modulo to C<*modulo>
2073 and the fixed value to C<*residue>.  If the given dimension attains only
2074 a single value, then assign C<0> to C<*modulo> and the fixed value to
2075 C<*residue>.
2076 If the dimension does not attain only a single value and if no modulo
2077 can be found then assign C<1> to C<*modulo> and C<1> to C<*residue>.
2079 =item * Space
2081 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
2083         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
2084         int isl_union_set_is_params(
2085                 __isl_keep isl_union_set *uset);
2087 =item * Wrapping
2089 The following functions check whether the space of the given
2090 (basic) set or relation range is a wrapped relation.
2092         #include <isl/space.h>
2093         int isl_space_is_wrapping(
2094                 __isl_keep isl_space *space);
2095         int isl_space_domain_is_wrapping(
2096                 __isl_keep isl_space *space);
2097         int isl_space_range_is_wrapping(
2098                 __isl_keep isl_space *space);
2100         #include <isl/set.h>
2101         int isl_basic_set_is_wrapping(
2102                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2103         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
2105         #include <isl/map.h>
2106         int isl_map_domain_is_wrapping(
2107                 __isl_keep isl_map *map);
2108         int isl_map_range_is_wrapping(
2109                 __isl_keep isl_map *map);
2111 The input to C<isl_space_is_wrapping> should
2112 be the space of a set, while that of
2113 C<isl_space_domain_is_wrapping> and
2114 C<isl_space_range_is_wrapping> should be the space of a relation.
2116 =item * Internal Product
2118         int isl_basic_map_can_zip(
2119                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2120         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
2122 Check whether the product of domain and range of the given relation
2123 can be computed,
2124 i.e., whether both domain and range are nested relations.
2126 =item * Currying
2128         int isl_basic_map_can_curry(
2129                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2130         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
2132 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
2134         int isl_basic_map_can_uncurry(
2135                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2136         int isl_map_can_uncurry(__isl_keep isl_map *map);
2138 Check whether the range of the (basic) relation is a wrapped relation.
2140 =back
2142 =head3 Binary Properties
2144 =over
2146 =item * Equality
2148         int isl_basic_set_plain_is_equal(
2149                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
2150                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
2151         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2152                 __isl_keep isl_set *set2);
2153         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2154                 __isl_keep isl_set *set2);
2155         int isl_union_set_is_equal(
2156                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2157                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2158         int isl_basic_map_is_equal(
2159                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2160                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2161         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2162                 __isl_keep isl_map *map2);
2163         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2164                 __isl_keep isl_map *map2);
2165         int isl_union_map_is_equal(
2166                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2167                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2169 =item * Disjointness
2171         int isl_basic_set_is_disjoint(
2172                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
2173                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
2174         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2175                 __isl_keep isl_set *set2);
2176         int isl_set_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2177                 __isl_keep isl_set *set2);
2178         int isl_basic_map_is_disjoint(
2179                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2180                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2181         int isl_map_is_disjoint(__isl_keep isl_map *map1,
2182                 __isl_keep isl_map *map2);
2184 =item * Subset
2186         int isl_basic_set_is_subset(
2187                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
2188                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
2189         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
2190                 __isl_keep isl_set *set2);
2191         int isl_set_is_strict_subset(
2192                 __isl_keep isl_set *set1,
2193                 __isl_keep isl_set *set2);
2194         int isl_union_set_is_subset(
2195                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2196                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2197         int isl_union_set_is_strict_subset(
2198                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2199                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2200         int isl_basic_map_is_subset(
2201                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2202                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2203         int isl_basic_map_is_strict_subset(
2204                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2205                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2206         int isl_map_is_subset(
2207                 __isl_keep isl_map *map1,
2208                 __isl_keep isl_map *map2);
2209         int isl_map_is_strict_subset(
2210                 __isl_keep isl_map *map1,
2211                 __isl_keep isl_map *map2);
2212         int isl_union_map_is_subset(
2213                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2214                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2215         int isl_union_map_is_strict_subset(
2216                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2217                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2219 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
2220 second argument.
2222 =item * Order
2224 Every comparison function returns a negative value if the first
2225 argument is considered smaller than the second, a positive value
2226 if the first argument is considered greater and zero if the two
2227 constraints are considered the same by the comparison criterion.
2229         #include <isl/constraint.h>
2230         int isl_constraint_plain_cmp(
2231                 __isl_keep isl_constraint *c1,
2232                 __isl_keep isl_constraint *c2);
2234 This function is useful for sorting C<isl_constraint>s.
2235 The order depends on the internal representation of the inputs.
2236 The order is fixed over different calls to the function (assuming
2237 the internal representation of the inputs has not changed), but may
2238 change over different versions of C<isl>.
2240         #include <isl/constraint.h>
2241         int isl_constraint_cmp_last_non_zero(
2242                 __isl_keep isl_constraint *c1,
2243                 __isl_keep isl_constraint *c2);
2245 This function can be used to sort constraints that live in the same
2246 local space.  Constraints that involve ``earlier'' dimensions or
2247 that have a smaller coefficient for the shared latest dimension
2248 are considered smaller than other constraints.
2249 This function only defines a B<partial> order.
2251         #include <isl/set.h>
2252         int isl_set_plain_cmp(__isl_keep isl_set *set1,
2253                 __isl_keep isl_set *set2);
2255 This function is useful for sorting C<isl_set>s.
2256 The order depends on the internal representation of the inputs.
2257 The order is fixed over different calls to the function (assuming
2258 the internal representation of the inputs has not changed), but may
2259 change over different versions of C<isl>.
2261 =back
2263 =head2 Unary Operations
2265 =over
2267 =item * Complement
2269         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
2270                 __isl_take isl_set *set);
2271         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
2272                 __isl_take isl_map *map);
2274 =item * Inverse map
2276         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
2277                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2278         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
2279                 __isl_take isl_map *map);
2280         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
2281                 __isl_take isl_union_map *umap);
2283 =item * Projection
2285         #include <isl/local_space.h>
2286         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
2287                 __isl_take isl_local_space *ls);
2288         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
2289                 __isl_take isl_local_space *ls);
2291         #include <isl/set.h>
2292         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
2293                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2294                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2295         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2296                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2297         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
2298                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2299         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
2301         #include <isl/map.h>
2302         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2303                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2304                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2305         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2306                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2307         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
2308                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2309         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
2310                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2311         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
2312         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
2313                 __isl_take isl_map *bmap);
2314         __isl_give isl_set *isl_map_range(
2315                 __isl_take isl_map *map);
2317         #include <isl/union_set.h>
2318         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
2319                 __isl_take isl_union_set *uset);
2321         #include <isl/union_map.h>
2322         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_project_out(
2323                 __isl_take isl_union_map *umap,
2324                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2325         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
2326                 __isl_take isl_union_map *umap);
2327         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
2328                 __isl_take isl_union_map *umap);
2329         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
2330                 __isl_take isl_union_map *umap);
2332 The function C<isl_union_map_project_out> can only project out
2333 parameters.
2335         #include <isl/map.h>
2336         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
2337                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2338         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
2339                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2340         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
2341         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
2343         #include <isl/union_map.h>
2344         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
2345                 __isl_take isl_union_map *umap);
2346         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
2347                 __isl_take isl_union_map *umap);
2349 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2350 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
2352 =item * Elimination
2354         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_eliminate(
2355                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2356                 enum isl_dim_type type,
2357                 unsigned first, unsigned n);
2358         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
2359                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
2360                 unsigned first, unsigned n);
2361         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
2362                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2363                 enum isl_dim_type type,
2364                 unsigned first, unsigned n);
2365         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
2366                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
2367                 unsigned first, unsigned n);
2369 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
2370 without removing the dimensions.
2372 =item * Constructing a relation from a set
2374         #include <isl/local_space.h>
2375         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
2376                 __isl_take isl_local_space *ls);
2378         #include <isl/map.h>
2379         __isl_give isl_map *isl_map_from_domain(
2380                 __isl_take isl_set *set);
2381         __isl_give isl_map *isl_map_from_range(
2382                 __isl_take isl_set *set);
2384 Create a relation with the given set as domain or range.
2385 The range or domain of the created relation is a zero-dimensional
2386 flat anonymous space.
2388 =item * Slicing
2390         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
2391                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2392                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2393         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_val(
2394                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2395                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2396                 __isl_take isl_val *v);
2397         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
2398                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2399         __isl_give isl_set *isl_set_fix_val(
2400                 __isl_take isl_set *set,
2401                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2402                 __isl_take isl_val *v);
2403         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
2404                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2405                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2406         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_val(
2407                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2408                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2409                 __isl_take isl_val *v);
2410         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
2411                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2412         __isl_give isl_map *isl_map_fix_val(
2413                 __isl_take isl_map *map,
2414                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2415                 __isl_take isl_val *v);
2417 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2418 dimension has the fixed given value.
2420         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
2421                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2422                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2423         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_upper_bound_si(
2424                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2425                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2426         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
2427                 __isl_take isl_set *set,
2428                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2429         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_val(
2430                 __isl_take isl_set *set,
2431                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2432                 __isl_take isl_val *value);
2433         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
2434                 __isl_take isl_map *map,
2435                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2436         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
2437                 __isl_take isl_set *set,
2438                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2439         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_val(
2440                 __isl_take isl_set *set,
2441                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2442                 __isl_take isl_val *value);
2443         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
2444                 __isl_take isl_map *map,
2445                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2447 Intersect the set or relation with the half-space where the given
2448 dimension has a value bounded by the fixed given integer value.
2450         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
2451                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2452                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2453         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
2454                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2455                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2456                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2457         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
2458                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2459                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2461 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2462 dimensions are equal to each other.
2464         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
2465                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2466                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2468 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2469 dimensions have opposite values.
2471         __isl_give isl_map *isl_map_order_le(
2472                 __isl_take isl_map *map,
2473                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2474                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2475         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_ge(
2476                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2477                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2478                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2479         __isl_give isl_map *isl_map_order_ge(
2480                 __isl_take isl_map *map,
2481                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2482                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2483         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2484                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2485                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2486         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_gt(
2487                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2488                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2489                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2490         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2491                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2492                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2494 Intersect the relation with the half-space where the given
2495 dimensions satisfy the given ordering.
2497 =item * Identity
2499         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2500                 __isl_take isl_set *set);
2501         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2502                 __isl_take isl_union_set *uset);
2504 Construct an identity relation on the given (union) set.
2506 =item * Deltas
2508         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2509                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2510         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2511         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2512                 __isl_take isl_union_map *umap);
2514 These functions return a (basic) set containing the differences
2515 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2517         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2518                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2519         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2520                 __isl_take isl_map *map);
2521         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2522                 __isl_take isl_union_map *umap);
2524 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2525 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2527 =item * Coalescing
2529 Simplify the representation of a set or relation by trying
2530 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2531 basic set or relation.
2533         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2534         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2535         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2536                 __isl_take isl_union_set *uset);
2537         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2538                 __isl_take isl_union_map *umap);
2540 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2541 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2542 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2543 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2544 the following option.
2546         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2547                 isl_ctx *ctx, int val);
2548         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2549                 isl_ctx *ctx);
2551 =item * Detecting equalities
2553         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2554                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2555         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2556                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2557         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2558                 __isl_take isl_set *set);
2559         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2560                 __isl_take isl_map *map);
2561         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2562                 __isl_take isl_union_set *uset);
2563         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2564                 __isl_take isl_union_map *umap);
2566 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2567 equalities.
2569 =item * Removing redundant constraints
2571         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2572                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2573         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2574                 __isl_take isl_set *set);
2575         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2576                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2577         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2578                 __isl_take isl_map *map);
2580 =item * Convex hull
2582         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2583                 __isl_take isl_set *set);
2584         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2585                 __isl_take isl_map *map);
2587 If the input set or relation has any existentially quantified
2588 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2590 =item * Simple hull
2592         #include <isl/set.h>
2593         __isl_give isl_basic_set *
2594         isl_set_unshifted_simple_hull(
2595                 __isl_take isl_set *set);
2596         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2597                 __isl_take isl_set *set);
2598         __isl_give isl_basic_set *
2599         isl_set_unshifted_simple_hull_from_set_list(
2600                 __isl_take isl_set *set,
2601                 __isl_take isl_set_list *list);
2603         #include <isl/map.h>
2604         __isl_give isl_basic_map *
2605         isl_map_unshifted_simple_hull(
2606                 __isl_take isl_map *map);
2607         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2608                 __isl_take isl_map *map);
2610         #include <isl/union_map.h>
2611         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2612                 __isl_take isl_union_map *umap);
2614 These functions compute a single basic set or relation
2615 that contains the whole input set or relation.
2616 In particular, the output is described by translates
2617 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2618 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull>, only the original
2619 constraints are used, without any translation.
2620 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull_from_set_list>, the
2621 constraints are taken from the elements of the second argument.
2623 =begin latex
2625 (See \autoref{s:simple hull}.)
2627 =end latex
2629 =item * Affine hull
2631         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2632                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2633         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2634                 __isl_take isl_set *set);
2635         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2636                 __isl_take isl_union_set *uset);
2637         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2638                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2639         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2640                 __isl_take isl_map *map);
2641         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2642                 __isl_take isl_union_map *umap);
2644 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2645 per space.
2647 =item * Polyhedral hull
2649         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2650                 __isl_take isl_set *set);
2651         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2652                 __isl_take isl_map *map);
2653         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2654                 __isl_take isl_union_set *uset);
2655         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2656                 __isl_take isl_union_map *umap);
2658 These functions compute a single basic set or relation
2659 not involving any existentially quantified variables
2660 that contains the whole input set or relation.
2661 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2662 per space.
2664 =item * Other approximations
2666         __isl_give isl_basic_set *
2667         isl_basic_set_drop_constraints_involving_dims(
2668                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2669                 enum isl_dim_type type,
2670                 unsigned first, unsigned n);
2671         __isl_give isl_basic_map *
2672         isl_basic_map_drop_constraints_involving_dims(
2673                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2674                 enum isl_dim_type type,
2675                 unsigned first, unsigned n);
2676         __isl_give isl_basic_set *
2677         isl_basic_set_drop_constraints_not_involving_dims(
2678                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2679                 enum isl_dim_type type,
2680                 unsigned first, unsigned n);
2681         __isl_give isl_set *
2682         isl_set_drop_constraints_involving_dims(
2683                 __isl_take isl_set *set,
2684                 enum isl_dim_type type,
2685                 unsigned first, unsigned n);
2686         __isl_give isl_map *
2687         isl_map_drop_constraints_involving_dims(
2688                 __isl_take isl_map *map,
2689                 enum isl_dim_type type,
2690                 unsigned first, unsigned n);
2692 These functions drop any constraints (not) involving the specified dimensions.
2693 Note that the result depends on the representation of the input.
2695 =item * Feasibility
2697         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2698                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2699         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2700                 __isl_take isl_set *set);
2701         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2702                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2703         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2704                 __isl_take isl_map *map);
2706 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2707 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2709 =item * Optimization
2711         #include <isl/ilp.h>
2712         __isl_give isl_val *isl_basic_set_max_val(
2713                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2714                 __isl_keep isl_aff *obj);
2715         __isl_give isl_val *isl_set_min_val(
2716                 __isl_keep isl_set *set,
2717                 __isl_keep isl_aff *obj);
2718         __isl_give isl_val *isl_set_max_val(
2719                 __isl_keep isl_set *set,
2720                 __isl_keep isl_aff *obj);
2722 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2723 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2724 The result is C<NULL> in case of an error, the optimal value in case
2725 there is one, negative infinity or infinity if the problem is unbounded and
2726 NaN if the problem is empty.
2728 =item * Parametric optimization
2730         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2731                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2732         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2733                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2734         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2735                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2737 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2738 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2739 of the other set or output dimensions.
2740 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2742 =item * Dual
2744 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2745 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2746 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2747 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2748 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2749 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2750 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2751 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2752 in future.  In particular, future implementations may use different
2753 dualization algorithms or skip the elimination step.
2755         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2756                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2757         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2758                 __isl_take isl_set *set);
2759         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2760                 __isl_take isl_union_set *bset);
2761         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2762                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2763         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2764                 __isl_take isl_set *set);
2765         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2766                 __isl_take isl_union_set *bset);
2768 =item * Power
2770         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power_val(
2771                 __isl_take isl_map *map,
2772                 __isl_take isl_val *exp);
2773         __isl_give isl_union_map *
2774         isl_union_map_fixed_power_val(
2775                 __isl_take isl_union_map *umap,
2776                 __isl_take isl_val *exp);
2778 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2779 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2780 of C<map> is computed.
2782         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2783                 int *exact);
2784         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2785                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2787 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2788 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2789 I<k>th power of C<map>.
2790 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2791 then C<*exact> is set to C<1>.
2793 =item * Transitive closure
2795         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2796                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2797         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2798                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2800 Compute the transitive closure of C<map>.
2801 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2802 then C<*exact> is set to C<1>.
2804 =item * Reaching path lengths
2806         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2807                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2809 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2810 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2811 end up in the given element.
2812 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2813 then C<*exact> is set to C<1>.
2814 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2815 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2816 In particular, if the input relation is a dependence relation
2817 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2818 to the free schedule.
2819 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2820 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2821 the overapproximation), then you will get an error message.
2823 =item * Wrapping
2825         #include <isl/space.h>
2826         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(
2827                 __isl_take isl_space *space);
2828         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(
2829                 __isl_take isl_space *space);
2831         #include <isl/set.h>
2832         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2833                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2834         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2835                 __isl_take isl_set *set);
2837         #include <isl/map.h>
2838         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2839                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2840         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2841                 __isl_take isl_map *map);
2843         #include <isl/union_set.h>
2844         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2845                 __isl_take isl_union_set *uset);
2847         #include <isl/union_map.h>
2848         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2849                 __isl_take isl_union_map *umap);
2851 The input to C<isl_space_unwrap> should
2852 be the space of a set, while that of
2853 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
2854 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
2855 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
2857 =item * Flattening
2859 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2860 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2861 then the name of the space is also removed.
2863         #include <isl/local_space.h>
2864         __isl_give isl_local_space *
2865         isl_local_space_flatten_domain(
2866                 __isl_take isl_local_space *ls);
2867         __isl_give isl_local_space *
2868         isl_local_space_flatten_range(
2869                 __isl_take isl_local_space *ls);
2871         #include <isl/set.h>
2872         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2873                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2874         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2875                 __isl_take isl_set *set);
2877         #include <isl/map.h>
2878         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2879                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2880         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2881                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2882         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2883                 __isl_take isl_map *map);
2884         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2885                 __isl_take isl_map *map);
2886         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2887                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2888         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2889                 __isl_take isl_map *map);
2891         #include <isl/map.h>
2892         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2893                 __isl_take isl_set *set);
2895 The function above constructs a relation
2896 that maps the input set to a flattened version of the set.
2898 =item * Lifting
2900 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2901 to the existentially quantified variables in the input.
2902 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2903 is the original space and the range corresponds to the original
2904 existentially quantified variables.
2906         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2907                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2908         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2909                 __isl_take isl_set *set);
2910         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2911                 __isl_take isl_union_set *uset);
2913 Given a local space that contains the existentially quantified
2914 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2915 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2916 can be constructed using the following function.
2918         #include <isl/local_space.h>
2919         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2920                 __isl_take isl_local_space *ls);
2922 =item * Internal Product
2924         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2925                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2926         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2927                 __isl_take isl_map *map);
2928         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2929                 __isl_take isl_union_map *umap);
2931 Given a relation with nested relations for domain and range,
2932 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2934 =item * Currying
2936         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2937                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2938         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_uncurry(
2939                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2940         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2941                 __isl_take isl_map *map);
2942         __isl_give isl_map *isl_map_uncurry(
2943                 __isl_take isl_map *map);
2944         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2945                 __isl_take isl_union_map *umap);
2946         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_uncurry(
2947                 __isl_take isl_union_map *umap);
2949 Given a relation with a nested relation for domain,
2950 the C<curry> functions
2951 move the range of the nested relation out of the domain
2952 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2953 with the original range as range of this nested relation.
2954 The C<uncurry> functions perform the inverse operation.
2956 =item * Aligning parameters
2958         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_align_params(
2959                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2960                 __isl_take isl_space *model);
2961         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2962                 __isl_take isl_set *set,
2963                 __isl_take isl_space *model);
2964         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_align_params(
2965                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2966                 __isl_take isl_space *model);
2967         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2968                 __isl_take isl_map *map,
2969                 __isl_take isl_space *model);
2971 Change the order of the parameters of the given set or relation
2972 such that the first parameters match those of C<model>.
2973 This may involve the introduction of extra parameters.
2974 All parameters need to be named.
2976 =item * Dimension manipulation
2978         #include <isl/local_space.h>
2979         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
2980                 __isl_take isl_local_space *ls,
2981                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2982         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
2983                 __isl_take isl_local_space *ls,
2984                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2985         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
2986                 __isl_take isl_local_space *ls,
2987                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2989         #include <isl/set.h>
2990         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_dims(
2991                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2992                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2993         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2994                 __isl_take isl_set *set,
2995                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2996         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_insert_dims(
2997                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2998                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2999                 unsigned n);
3000         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
3001                 __isl_take isl_set *set,
3002                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
3003         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
3004                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3005                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
3006                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
3007                 unsigned n);
3008         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
3009                 __isl_take isl_set *set,
3010                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
3011                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
3012                 unsigned n);
3014         #include <isl/map.h>
3015         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
3016                 __isl_take isl_map *map,
3017                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3018         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert_dims(
3019                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3020                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3021                 unsigned n);
3022         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
3023                 __isl_take isl_map *map,
3024                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
3025         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
3026                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3027                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
3028                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
3029                 unsigned n);
3030         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
3031                 __isl_take isl_map *map,
3032                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
3033                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
3034                 unsigned n);
3036 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
3037 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
3038 structure of the space.  However, the above functions can be useful
3039 to add new parameters, assuming
3040 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
3041 are not sufficient.
3043 =back
3045 =head2 Binary Operations
3047 The two arguments of a binary operation not only need to live
3048 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
3049 the same (number of) parameters.
3051 =head3 Basic Operations
3053 =over
3055 =item * Intersection
3057         #include <isl/local_space.h>
3058         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
3059                 __isl_take isl_local_space *ls1,
3060                 __isl_take isl_local_space *ls2);
3062         #include <isl/set.h>
3063         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
3064                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
3065                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
3066         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
3067                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
3068                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
3069         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_list_intersect(
3070                 __isl_take struct isl_basic_set_list *list);
3071         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
3072                 __isl_take isl_set *set,
3073                 __isl_take isl_set *params);
3074         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
3075                 __isl_take isl_set *set1,
3076                 __isl_take isl_set *set2);
3078         #include <isl/map.h>
3079         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
3080                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3081                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3082         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
3083                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3084                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3085         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
3086                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3087                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3088         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
3089                 __isl_take isl_map *map,
3090                 __isl_take isl_set *params);
3091         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
3092                 __isl_take isl_map *map,
3093                 __isl_take isl_set *set);
3094         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
3095                 __isl_take isl_map *map,
3096                 __isl_take isl_set *set);
3097         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
3098                 __isl_take isl_map *map1,
3099                 __isl_take isl_map *map2);
3101         #include <isl/union_set.h>
3102         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
3103                 __isl_take isl_union_set *uset,
3104                 __isl_take isl_set *set);
3105         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
3106                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3107                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3109         #include <isl/union_map.h>
3110         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
3111                 __isl_take isl_union_map *umap,
3112                 __isl_take isl_set *set);
3113         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
3114                 __isl_take isl_union_map *umap,
3115                 __isl_take isl_union_set *uset);
3116         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
3117                 __isl_take isl_union_map *umap,
3118                 __isl_take isl_union_set *uset);
3119         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
3120                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3121                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3123 The second argument to the C<_params> functions needs to be
3124 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
3125 for either argument is only allowed if the other argument is
3126 a parametric set as well.
3127 The list passed to C<isl_basic_set_list_intersect> needs to have
3128 at least one element and all elements need to live in the same space.
3130 =item * Union
3132         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
3133                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
3134                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
3135         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
3136                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3137                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3138         __isl_give isl_set *isl_set_union(
3139                 __isl_take isl_set *set1,
3140                 __isl_take isl_set *set2);
3141         __isl_give isl_map *isl_map_union(
3142                 __isl_take isl_map *map1,
3143                 __isl_take isl_map *map2);
3144         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
3145                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3146                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3147         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
3148                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3149                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3151 =item * Set difference
3153         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
3154                 __isl_take isl_set *set1,
3155                 __isl_take isl_set *set2);
3156         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
3157                 __isl_take isl_map *map1,
3158                 __isl_take isl_map *map2);
3159         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
3160                 __isl_take isl_map *map,
3161                 __isl_take isl_set *dom);
3162         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
3163                 __isl_take isl_map *map,
3164                 __isl_take isl_set *dom);
3165         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
3166                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3167                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3168         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
3169                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3170                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3171         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_domain(
3172                 __isl_take isl_union_map *umap,
3173                 __isl_take isl_union_set *dom);
3174         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_range(
3175                 __isl_take isl_union_map *umap,
3176                 __isl_take isl_union_set *dom);
3178 =item * Application
3180         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
3181                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3182                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3183         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
3184                 __isl_take isl_set *set,
3185                 __isl_take isl_map *map);
3186         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
3187                 __isl_take isl_union_set *uset,
3188                 __isl_take isl_union_map *umap);
3189         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
3190                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3191                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3192         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
3193                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3194                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3195         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
3196                 __isl_take isl_map *map1,
3197                 __isl_take isl_map *map2);
3198         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
3199                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3200                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3201         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
3202                 __isl_take isl_map *map1,
3203                 __isl_take isl_map *map2);
3204         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
3205                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3206                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3208 =item * Preimage
3210         #include <isl/set.h>
3211         __isl_give isl_basic_set *
3212         isl_basic_set_preimage_multi_aff(
3213                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3214                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3215         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_aff(
3216                 __isl_take isl_set *set,
3217                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3218         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_pw_multi_aff(
3219                 __isl_take isl_set *set,
3220                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3221         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_pw_aff(
3222                 __isl_take isl_set *set,
3223                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
3225         #include <isl/union_set.h>
3226         __isl_give isl_union_set *
3227         isl_union_set_preimage_multi_aff(
3228                 __isl_take isl_union_set *uset,
3229                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3230         __isl_give isl_union_set *
3231         isl_union_set_preimage_pw_multi_aff(
3232                 __isl_take isl_union_set *uset,
3233                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3234         __isl_give isl_union_set *
3235         isl_union_set_preimage_union_pw_multi_aff(
3236                 __isl_take isl_union_set *uset,
3237                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3239         #include <isl/map.h>
3240         __isl_give isl_basic_map *
3241         isl_basic_map_preimage_domain_multi_aff(
3242                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3243                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3244         __isl_give isl_map *isl_map_preimage_domain_multi_aff(
3245                 __isl_take isl_map *map,
3246                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3247         __isl_give isl_map *isl_map_preimage_range_multi_aff(
3248                 __isl_take isl_map *map,
3249                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3250         __isl_give isl_map *
3251         isl_map_preimage_domain_pw_multi_aff(
3252                 __isl_take isl_map *map,
3253                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3254         __isl_give isl_map *
3255         isl_map_preimage_range_pw_multi_aff(
3256                 __isl_take isl_map *map,
3257                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3258         __isl_give isl_map *
3259         isl_map_preimage_domain_multi_pw_aff(
3260                 __isl_take isl_map *map,
3261                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
3262         __isl_give isl_basic_map *
3263         isl_basic_map_preimage_range_multi_aff(
3264                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3265                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3267         #include <isl/union_map.h>
3268         __isl_give isl_union_map *
3269         isl_union_map_preimage_domain_multi_aff(
3270                 __isl_take isl_union_map *umap,
3271                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3272         __isl_give isl_union_map *
3273         isl_union_map_preimage_range_multi_aff(
3274                 __isl_take isl_union_map *umap,
3275                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3276         __isl_give isl_union_map *
3277         isl_union_map_preimage_domain_pw_multi_aff(
3278                 __isl_take isl_union_map *umap,
3279                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3280         __isl_give isl_union_map *
3281         isl_union_map_preimage_range_pw_multi_aff(
3282                 __isl_take isl_union_map *umap,
3283                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3284         __isl_give isl_union_map *
3285         isl_union_map_preimage_domain_union_pw_multi_aff(
3286                 __isl_take isl_union_map *umap,
3287                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3288         __isl_give isl_union_map *
3289         isl_union_map_preimage_range_union_pw_multi_aff(
3290                 __isl_take isl_union_map *umap,
3291                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3293 These functions compute the preimage of the given set or map domain/range under
3294 the given function.  In other words, the expression is plugged
3295 into the set description or into the domain/range of the map.
3296 Objects of types C<isl_multi_aff> and C<isl_pw_multi_aff> are described in
3297 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3299 =item * Cartesian Product
3301         #include <isl/space.h>
3302         __isl_give isl_space *isl_space_product(
3303                 __isl_take isl_space *space1,
3304                 __isl_take isl_space *space2);
3305         __isl_give isl_space *isl_space_domain_product(
3306                 __isl_take isl_space *space1,
3307                 __isl_take isl_space *space2);
3308         __isl_give isl_space *isl_space_range_product(
3309                 __isl_take isl_space *space1,
3310                 __isl_take isl_space *space2);
3312 The functions
3313 C<isl_space_product>, C<isl_space_domain_product>
3314 and C<isl_space_range_product> take pairs or relation spaces and
3315 produce a single relations space, where either the domain, the range
3316 or both domain and range are wrapped spaces of relations between
3317 the domains and/or ranges of the input spaces.
3318 If the product is only constructed over the domain or the range
3319 then the ranges or the domains of the inputs should be the same.
3320 The function C<isl_space_product> also accepts a pair of set spaces,
3321 in which case it returns a wrapped space of a relation between the
3322 two input spaces.
3324         #include <isl/set.h>
3325         __isl_give isl_set *isl_set_product(
3326                 __isl_take isl_set *set1,
3327                 __isl_take isl_set *set2);
3329         #include <isl/map.h>
3330         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
3331                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3332                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3333         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
3334                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3335                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3336         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_product(
3337                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3338                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3339         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
3340                 __isl_take isl_map *map1,
3341                 __isl_take isl_map *map2);
3342         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
3343                 __isl_take isl_map *map1,
3344                 __isl_take isl_map *map2);
3345         __isl_give isl_map *isl_map_product(
3346                 __isl_take isl_map *map1,
3347                 __isl_take isl_map *map2);
3349         #include <isl/union_set.h>
3350         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
3351                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3352                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3354         #include <isl/union_map.h>
3355         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_product(
3356                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3357                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3358         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
3359                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3360                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3361         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
3362                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3363                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3365 The above functions compute the cross product of the given
3366 sets or relations.  The domains and ranges of the results
3367 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
3368 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
3369 instead.
3371         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
3372                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
3373                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
3374         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
3375                 __isl_take isl_set *set1,
3376                 __isl_take isl_set *set2);
3377         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
3378                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3379                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3380         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
3381                 __isl_take isl_map *map1,
3382                 __isl_take isl_map *map2);
3383         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
3384                 __isl_take isl_map *map1,
3385                 __isl_take isl_map *map2);
3386         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
3387                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3388                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3389         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
3390                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3391                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3392         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
3393                 __isl_take isl_map *map1,
3394                 __isl_take isl_map *map2);
3396         #include <isl/space.h>
3397         __isl_give isl_space *isl_space_domain_factor_domain(
3398                 __isl_take isl_space *space);
3399         __isl_give isl_space *isl_space_range_factor_domain(
3400                 __isl_take isl_space *space);
3401         __isl_give isl_space *isl_space_range_factor_range(
3402                 __isl_take isl_space *space);
3404 The functions C<isl_space_range_factor_domain> and
3405 C<isl_space_range_factor_range> extract the two arguments from
3406 the result of a call to C<isl_space_range_product>.
3408 The arguments of a call to C<isl_map_range_product> can be extracted
3409 from the result using the following two functions.
3411         #include <isl/map.h>
3412         __isl_give isl_map *isl_map_range_factor_domain(
3413                 __isl_take isl_map *map);
3414         __isl_give isl_map *isl_map_range_factor_range(
3415                 __isl_take isl_map *map);
3417 =item * Simplification
3419         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
3420                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3421                 __isl_take isl_basic_set *context);
3422         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
3423                 __isl_take isl_set *context);
3424         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
3425                 __isl_take isl_set *set,
3426                 __isl_take isl_set *context);
3427         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
3428                 __isl_take isl_union_set *uset,
3429                 __isl_take isl_union_set *context);
3430         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
3431                 __isl_take isl_union_set *uset,
3432                 __isl_take isl_set *set);
3433         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
3434                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3435                 __isl_take isl_basic_map *context);
3436         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
3437                 __isl_take isl_map *context);
3438         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
3439                 __isl_take isl_map *map,
3440                 __isl_take isl_set *context);
3441         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
3442                 __isl_take isl_map *map,
3443                 __isl_take isl_set *context);
3444         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
3445                 __isl_take isl_map *map,
3446                 __isl_take isl_set *context);
3447         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
3448                 __isl_take isl_union_map *umap,
3449                 __isl_take isl_union_map *context);
3450         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
3451                 __isl_take isl_union_map *umap,
3452                 __isl_take isl_set *set);
3453         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
3454                 __isl_take isl_union_map *umap,
3455                 __isl_take isl_union_set *uset);
3456         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
3457                 __isl_take isl_union_map *umap,
3458                 __isl_take isl_union_set *uset);
3460 The gist operation returns a set or relation that has the
3461 same intersection with the context as the input set or relation.
3462 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
3463 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
3464 are removed.
3465 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
3466 per space.
3468 =back
3470 =head3 Lexicographic Optimization
3472 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
3473 the following functions
3474 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
3475 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
3476 that satisfy C<dom>.
3477 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3478 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
3479 has no elements.
3480 In other words, the union of the parameter values
3481 for which the result is non-empty and of C<*empty>
3482 is equal to C<dom>.
3484         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
3485                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3486                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3487                 __isl_give isl_set **empty);
3488         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
3489                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3490                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3491                 __isl_give isl_set **empty);
3492         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
3493                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3494                 __isl_give isl_set **empty);
3495         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
3496                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3497                 __isl_give isl_set **empty);
3499 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
3500 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
3501 of the elements in C<set> (or C<bset>).
3502 In case of union sets, the optimum is computed per space.
3504         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
3505                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3506         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
3507                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3508         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
3509                 __isl_take isl_set *set);
3510         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
3511                 __isl_take isl_set *set);
3512         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
3513                 __isl_take isl_union_set *uset);
3514         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
3515                 __isl_take isl_union_set *uset);
3517 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
3518 the following functions
3519 compute a relation that maps each element of C<dom>
3520 to the single lexicographic minimum or maximum
3521 of the elements that are associated to that same
3522 element in C<map> (or C<bmap>).
3523 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3524 that contains the elements in C<dom> that do not map
3525 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
3526 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
3527 is equal to C<dom>.
3529         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3530                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3531                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3532                 __isl_give isl_set **empty);
3533         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3534                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3535                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3536                 __isl_give isl_set **empty);
3537         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
3538                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3539                 __isl_give isl_set **empty);
3540         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
3541                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3542                 __isl_give isl_set **empty);
3544 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
3545 return a map mapping each element in the domain of
3546 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
3547 of all elements associated to that element.
3548 In case of union relations, the optimum is computed per space.
3550         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
3551                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3552         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
3553                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3554         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
3555                 __isl_take isl_map *map);
3556         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
3557                 __isl_take isl_map *map);
3558         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
3559                 __isl_take isl_union_map *umap);
3560         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
3561                 __isl_take isl_union_map *umap);
3563 The following functions return their result in the form of
3564 a piecewise multi-affine expression
3565 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
3566 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
3567 returning a basic set or relation.
3569         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3570         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
3571                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3572         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3573         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3574                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3575                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3576                 __isl_give isl_set **empty);
3577         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3578         isl_basic_set_partial_lexmax_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_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3584                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
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_lexmax_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 *isl_set_lexmin_pw_multi_aff(
3593                 __isl_take isl_set *set);
3594         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmax_pw_multi_aff(
3595                 __isl_take isl_set *set);
3596         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmin_pw_multi_aff(
3597                 __isl_take isl_map *map);
3598         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmax_pw_multi_aff(
3599                 __isl_take isl_map *map);
3601 =head2 Lists
3603 Lists are defined over several element types, including
3604 C<isl_val>, C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_constraint>,
3605 C<isl_basic_set>, C<isl_set>, C<isl_ast_expr> and C<isl_ast_node>.
3606 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
3607 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
3609         #include <isl/set.h>
3610         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
3611                 __isl_take isl_set *el);
3612         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
3613                 isl_ctx *ctx, int n);
3614         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
3615                 __isl_keep isl_set_list *list);
3616         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_insert(
3617                 __isl_take isl_set_list *list, unsigned pos,
3618                 __isl_take isl_set *el);
3619         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
3620                 __isl_take isl_set_list *list,
3621                 __isl_take isl_set *el);
3622         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_drop(
3623                 __isl_take isl_set_list *list,
3624                 unsigned first, unsigned n);
3625         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
3626                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
3627                 __isl_take isl_set *set);
3628         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
3629                 __isl_take isl_set_list *list1,
3630                 __isl_take isl_set_list *list2);
3631         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_sort(
3632                 __isl_take isl_set_list *list,
3633                 int (*cmp)(__isl_keep isl_set *a,
3634                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3635                 void *user);
3636         __isl_null isl_set_list *isl_set_list_free(
3637                 __isl_take isl_set_list *list);
3639 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
3640 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
3641 element.
3643 Lists can be inspected using the following functions.
3645         #include <isl/set.h>
3646         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
3647         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
3648         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
3649                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
3650         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
3651                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3652                 void *user);
3653         int isl_set_list_foreach_scc(__isl_keep isl_set_list *list,
3654                 int (*follows)(__isl_keep isl_set *a,
3655                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3656                 void *follows_user
3657                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3658                 void *fn_user);
3660 The function C<isl_set_list_foreach_scc> calls C<fn> on each of the
3661 strongly connected components of the graph with as vertices the elements
3662 of C<list> and a directed edge from vertex C<b> to vertex C<a>
3663 iff C<follows(a, b)> returns C<1>.  The callbacks C<follows> and C<fn>
3664 should return C<-1> on error.
3666 Lists can be printed using
3668         #include <isl/set.h>
3669         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
3670                 __isl_take isl_printer *p,
3671                 __isl_keep isl_set_list *list);
3673 =head2 Associative arrays
3675 Associative arrays map isl objects of a specific type to isl objects
3676 of some (other) specific type.  They are defined for several pairs
3677 of types, including (C<isl_map>, C<isl_basic_set>),
3678 (C<isl_id>, C<isl_ast_expr>) and.
3679 (C<isl_id>, C<isl_pw_aff>).
3680 Here, we take associative arrays that map C<isl_id>s to C<isl_ast_expr>s
3681 as an example.
3683 Associative arrays can be created, copied and freed using
3684 the following functions.
3686         #include <isl/id_to_ast_expr.h>
3687         __isl_give id_to_ast_expr *isl_id_to_ast_expr_alloc(
3688                 isl_ctx *ctx, int min_size);
3689         __isl_give id_to_ast_expr *isl_id_to_ast_expr_copy(
3690                 __isl_keep id_to_ast_expr *id2expr);
3691         __isl_null id_to_ast_expr *isl_id_to_ast_expr_free(
3692                 __isl_take id_to_ast_expr *id2expr);
3694 The C<min_size> argument to C<isl_id_to_ast_expr_alloc> can be used
3695 to specify the expected size of the associative array.
3696 The associative array will be grown automatically as needed.
3698 Associative arrays can be inspected using the following functions.
3700         #include <isl/id_to_ast_expr.h>
3701         isl_ctx *isl_id_to_ast_expr_get_ctx(
3702                 __isl_keep id_to_ast_expr *id2expr);
3703         int isl_id_to_ast_expr_has(
3704                 __isl_keep id_to_ast_expr *id2expr,
3705                 __isl_keep isl_id *key);
3706         __isl_give isl_ast_expr *isl_id_to_ast_expr_get(
3707                 __isl_keep id_to_ast_expr *id2expr,
3708                 __isl_take isl_id *key);
3709         int isl_id_to_ast_expr_foreach(
3710                 __isl_keep id_to_ast_expr *id2expr,
3711                 int (*fn)(__isl_take isl_id *key,
3712                         __isl_take isl_ast_expr *val, void *user),
3713                 void *user);
3715 They can be modified using the following function.
3717         #include <isl/id_to_ast_expr.h>
3718         __isl_give id_to_ast_expr *isl_id_to_ast_expr_set(
3719                 __isl_take id_to_ast_expr *id2expr,
3720                 __isl_take isl_id *key,
3721                 __isl_take isl_ast_expr *val);
3722         __isl_give id_to_ast_expr *isl_id_to_ast_expr_drop(
3723                 __isl_take id_to_ast_expr *id2expr,
3724                 __isl_take isl_id *key);
3726 Associative arrays can be printed using the following function.
3728         #include <isl/id_to_ast_expr.h>
3729         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id_to_ast_expr(
3730                 __isl_take isl_printer *p,
3731                 __isl_keep id_to_ast_expr *id2expr);
3733 =head2 Multiple Values
3735 An C<isl_multi_val> object represents a sequence of zero or more values,
3736 living in a set space.
3738 An C<isl_multi_val> can be constructed from an C<isl_val_list>
3739 using the following function
3741         #include <isl/val.h>
3742         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_from_val_list(
3743                 __isl_take isl_space *space,
3744                 __isl_take isl_val_list *list);
3746 The zero multiple value (with value zero for each set dimension)
3747 can be created using the following function.
3749         #include <isl/val.h>
3750         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_zero(
3751                 __isl_take isl_space *space);
3753 Multiple values can be copied and freed using
3755         #include <isl/val.h>
3756         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_copy(
3757                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3758         __isl_null isl_multi_val *isl_multi_val_free(
3759                 __isl_take isl_multi_val *mv);
3761 They can be inspected using
3763         #include <isl/val.h>
3764         isl_ctx *isl_multi_val_get_ctx(
3765                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3766         unsigned isl_multi_val_dim(__isl_keep isl_multi_val *mv,
3767                 enum isl_dim_type type);
3768         __isl_give isl_val *isl_multi_val_get_val(
3769                 __isl_keep isl_multi_val *mv, int pos);
3770         int isl_multi_val_find_dim_by_id(
3771                 __isl_keep isl_multi_val *mv,
3772                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
3773         __isl_give isl_id *isl_multi_val_get_dim_id(
3774                 __isl_keep isl_multi_val *mv,
3775                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3776         const char *isl_multi_val_get_tuple_name(
3777                 __isl_keep isl_multi_val *mv,
3778                 enum isl_dim_type type);
3779         int isl_multi_val_has_tuple_id(__isl_keep isl_multi_val *mv,
3780                 enum isl_dim_type type);
3781         __isl_give isl_id *isl_multi_val_get_tuple_id(
3782                 __isl_keep isl_multi_val *mv,
3783                 enum isl_dim_type type);
3784         int isl_multi_val_range_is_wrapping(
3785                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3787 They can be modified using
3789         #include <isl/val.h>
3790         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_val(
3791                 __isl_take isl_multi_val *mv, int pos,
3792                 __isl_take isl_val *val);
3793         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_dim_name(
3794                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3795                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3796         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_dim_id(
3797                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3798                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3799                 __isl_take isl_id *id);
3800         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_name(
3801                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3802                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3803         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_id(
3804                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3805                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3806         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_reset_tuple_id(
3807                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3808                 enum isl_dim_type type);
3809         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_reset_user(
3810                 __isl_take isl_multi_val *mv);
3812         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_insert_dims(
3813                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3814                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3815         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_dims(
3816                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3817                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3818         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_drop_dims(
3819                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3820                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3822 Operations include
3824         #include <isl/val.h>
3825         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_align_params(
3826                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3827                 __isl_take isl_space *model);
3828         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_from_range(
3829                 __isl_take isl_multi_val *mv);
3830         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_splice(
3831                 __isl_take isl_multi_val *mv1, unsigned pos,
3832                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3833         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_product(
3834                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3835                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3836         __isl_give isl_multi_val *
3837         isl_multi_val_range_factor_domain(
3838                 __isl_take isl_multi_val *mv);
3839         __isl_give isl_multi_val *
3840         isl_multi_val_range_factor_range(
3841                 __isl_take isl_multi_val *mv);
3842         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_flat_range_product(
3843                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3844                 __isl_take isl_multi_aff *mv2);
3845         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_product(
3846                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3847                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3848         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_val(
3849                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3850                 __isl_take isl_val *v);
3851         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_mod_val(
3852                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3853                 __isl_take isl_val *v);
3854         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_scale_val(
3855                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3856                 __isl_take isl_val *v);
3857         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_scale_multi_val(
3858                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3859                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3860         __isl_give isl_multi_val *
3861         isl_multi_val_scale_down_multi_val(
3862                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3863                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3865 A multiple value can be printed using
3867         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_val(
3868                 __isl_take isl_printer *p,
3869                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3871 =head2 Vectors
3873 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
3875         #include <isl/vec.h>
3876         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
3877                 unsigned size);
3878         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
3879         __isl_null isl_vec *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
3881 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
3882 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3884         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
3885         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
3886         __isl_give isl_val *isl_vec_get_element_val(
3887                 __isl_keep isl_vec *vec, int pos);
3888         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
3889                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
3890         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_val(
3891                 __isl_take isl_vec *vec, int pos,
3892                 __isl_take isl_val *v);
3893         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
3894                 int v);
3895         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_val(
3896                 __isl_take isl_vec *vec, __isl_take isl_val *v);
3897         int isl_vec_cmp_element(__isl_keep isl_vec *vec1,
3898                 __isl_keep isl_vec *vec2, int pos);
3900 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3901 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3903 The following function can be used to concatenate two vectors.
3905         __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
3906                 __isl_take isl_vec *vec2);
3908 =head2 Matrices
3910 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
3912         #include <isl/mat.h>
3913         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
3914                 unsigned n_row, unsigned n_col);
3915         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
3916         __isl_null isl_mat *isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
3918 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
3919 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3921         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
3922         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
3923         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
3924         __isl_give isl_val *isl_mat_get_element_val(
3925                 __isl_keep isl_mat *mat, int row, int col);
3926         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
3927                 int row, int col, int v);
3928         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_val(
3929                 __isl_take isl_mat *mat, int row, int col,
3930                 __isl_take isl_val *v);
3932 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3933 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3935 The following function can be used to compute the (right) inverse
3936 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
3937 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
3938 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
3940         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
3942 The following function can be used to compute the (right) kernel
3943 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
3944 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
3946         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
3948 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
3950 The zero quasi affine expression or the quasi affine expression
3951 that is equal to a given value or
3952 a specified dimension on a given domain can be created using
3954         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
3955                 __isl_take isl_local_space *ls);
3956         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_zero_on_domain(
3957                 __isl_take isl_local_space *ls);
3958         __isl_give isl_aff *isl_aff_val_on_domain(
3959                 __isl_take isl_local_space *ls,
3960                 __isl_take isl_val *val);
3961         __isl_give isl_aff *isl_aff_var_on_domain(
3962                 __isl_take isl_local_space *ls,
3963                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3964         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_var_on_domain(
3965                 __isl_take isl_local_space *ls,
3966                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3967         __isl_give isl_aff *isl_aff_nan_on_domain(
3968                 __isl_take isl_local_space *ls);
3969         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_nan_on_domain(
3970                 __isl_take isl_local_space *ls);
3972 Note that the space in which the resulting objects live is a map space
3973 with the given space as domain and a one-dimensional range.
3975 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
3976 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
3977 be created using the following functions.
3979         #include <isl/aff.h>
3980         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
3981                 __isl_take isl_space *space);
3982         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
3983                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
3984         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
3985                 __isl_take isl_aff *aff);
3987 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
3988 and 0 outside the set can be created using the following function.
3990         #include <isl/aff.h>
3991         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
3992                 __isl_take isl_set *set);
3994 Quasi affine expressions can be copied and freed using
3996         #include <isl/aff.h>
3997         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
3998         __isl_null isl_aff *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
4000         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
4001                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4002         __isl_null isl_pw_aff *isl_pw_aff_free(
4003                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4005 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
4006 using the following function.  The constraint is required to have
4007 a non-zero coefficient for the specified dimension.
4009         #include <isl/constraint.h>
4010         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
4011                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
4012                 enum isl_dim_type type, int pos);
4014 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
4015 using the following function.
4017         #include <isl/constraint.h>
4018         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
4019                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
4021 Conversely, an equality constraint equating
4022 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
4023 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
4025         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
4026                 __isl_take isl_aff *aff);
4027         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
4028                 __isl_take isl_aff *aff);
4030 The expression can be inspected using
4032         #include <isl/aff.h>
4033         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
4034         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
4035                 enum isl_dim_type type);
4036         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
4037                 __isl_keep isl_aff *aff);
4038         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
4039                 __isl_keep isl_aff *aff);
4040         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
4041                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4042         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
4043                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
4044                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4045         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
4046                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4047         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
4048                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
4049                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4050         int isl_pw_aff_has_tuple_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
4051                 enum isl_dim_type type);
4052         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
4053                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
4054                 enum isl_dim_type type);
4055         __isl_give isl_val *isl_aff_get_constant_val(
4056                 __isl_keep isl_aff *aff);
4057         __isl_give isl_val *isl_aff_get_coefficient_val(
4058                 __isl_keep isl_aff *aff,
4059                 enum isl_dim_type type, int pos);
4060         __isl_give isl_val *isl_aff_get_denominator_val(
4061                 __isl_keep isl_aff *aff);
4062         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
4063                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
4065         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4066         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
4067                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4068                           __isl_take isl_aff *aff,
4069                           void *user), void *user);
4071         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
4072         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4074         int isl_aff_is_nan(__isl_keep isl_aff *aff);
4075         int isl_pw_aff_involves_nan(__isl_keep isl_pw_aff *pa);
4077         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
4078                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4079         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
4080                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4082         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4083         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
4084                 enum isl_dim_type type);
4085         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4087 It can be modified using
4089         #include <isl/aff.h>
4090         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_tuple_id(
4091                 __isl_take isl_aff *aff,
4092                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4093         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
4094                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
4095                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4096         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_reset_tuple_id(
4097                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4098                 enum isl_dim_type type);
4099         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
4100                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
4101                 unsigned pos, const char *s);
4102         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
4103                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
4104                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
4105         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
4106                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
4107                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4108                 __isl_take isl_id *id);
4109         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
4110                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
4111         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_val(
4112                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
4113         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
4114                 __isl_take isl_aff *aff,
4115                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
4116         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_val(
4117                 __isl_take isl_aff *aff,
4118                 enum isl_dim_type type, int pos,
4119                 __isl_take isl_val *v);
4121         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
4122                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
4123         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_val(
4124                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
4125         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
4126                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
4127         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
4128                 __isl_take isl_aff *aff,
4129                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
4130         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_val(
4131                 __isl_take isl_aff *aff,
4132                 enum isl_dim_type type, int pos,
4133                 __isl_take isl_val *v);
4135         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
4136                 __isl_take isl_aff *aff,
4137                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4138         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
4139                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
4140                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4141         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
4142                 __isl_take isl_aff *aff,
4143                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4144         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
4145                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
4146                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4147         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
4148                 __isl_take isl_aff *aff,
4149                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4150         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
4151                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
4152                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4153         __isl_give isl_aff *isl_aff_move_dims(
4154                 __isl_take isl_aff *aff,
4155                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
4156                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
4157                 unsigned n);
4158         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_move_dims(
4159                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4160                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
4161                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
4162                 unsigned n);
4164 Note that C<isl_aff_set_constant_si> and C<isl_aff_set_coefficient_si>
4165 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
4166 C<isl_aff_set_constant_val> and C<isl_aff_set_coefficient_val> set
4167 the constant or coefficient as a whole.
4168 The C<add_constant> and C<add_coefficient> functions add an integer
4169 or rational value to
4170 the possibly rational constant or coefficient.
4171 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
4172 the numerator.
4174 To check whether an affine expressions is obviously zero
4175 or (obviously) equal to some other affine expression, use
4177         #include <isl/aff.h>
4178         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
4179         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
4180                 __isl_keep isl_aff *aff2);
4181         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
4182                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
4183                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
4184         int isl_pw_aff_is_equal(__isl_keep isl_pw_aff *pa1,
4185                 __isl_keep isl_pw_aff *pa2);
4186         int isl_pw_aff_plain_cmp(__isl_keep isl_pw_aff *pa1,
4187                 __isl_keep isl_pw_aff *pa2);
4189 The function C<isl_pw_aff_plain_cmp> can be used to sort
4190 C<isl_pw_aff>s.  The order is not strictly defined.
4191 The current order sorts expressions that only involve
4192 earlier dimensions before those that involve later dimensions.
4194 Operations include
4196         #include <isl/aff.h>
4197         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
4198                 __isl_take isl_aff *aff2);
4199         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
4200                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4201                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4202         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
4203                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4204                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4205         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
4206                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4207                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4208         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
4209                 __isl_take isl_aff *aff2);
4210         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
4211                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4212                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4213         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
4214         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
4215                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4216         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
4217         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
4218                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4219         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
4220         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
4221                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4222         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod_val(__isl_take isl_aff *aff,
4223                 __isl_take isl_val *mod);
4224         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod_val(
4225                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4226                 __isl_take isl_val *mod);
4227         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_val(__isl_take isl_aff *aff,
4228                 __isl_take isl_val *v);
4229         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_val(
4230                 __isl_take isl_pw_aff *pa, __isl_take isl_val *v);
4231         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
4232                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
4233         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_val(
4234                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
4235         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down_val(
4236                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4237                 __isl_take isl_val *f);
4239         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
4240                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
4241         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
4242                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
4244         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
4245                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
4247         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
4248                 __isl_take isl_aff *aff,
4249                 __isl_take isl_space *model);
4250         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
4251                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
4252                 __isl_take isl_space *model);
4254         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
4255                 __isl_take isl_aff *aff);
4256         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_range(
4257                 __isl_take isl_pw_aff *pwa);
4259         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
4260                 __isl_take isl_aff *aff,
4261                 __isl_take isl_set *context);
4262         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
4263                 __isl_take isl_set *context);
4264         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
4265                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
4266                 __isl_take isl_set *context);
4267         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
4268                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
4269                 __isl_take isl_set *context);
4271         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
4272                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4273         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_params(
4274                 __isl_take isl_pw_aff *pwa);
4275         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
4276                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4277                 __isl_take isl_set *set);
4278         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
4279                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4280                 __isl_take isl_set *set);
4282         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
4283                 __isl_take isl_aff *aff2);
4284         __isl_give isl_aff *isl_aff_div(__isl_take isl_aff *aff1,
4285                 __isl_take isl_aff *aff2);
4286         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
4287                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4288                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4289         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_div(
4290                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
4291                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
4292         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_q(
4293                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
4294                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
4295         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_r(
4296                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
4297                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
4299 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
4300 to be a constant.  Similarly, when dividing an affine expression by another,
4301 the second expression needs to be a constant.
4302 C<isl_pw_aff_tdiv_q> computes the quotient of an integer division with
4303 rounding towards zero.  C<isl_pw_aff_tdiv_r> computes the corresponding
4304 remainder.
4306         #include <isl/aff.h>
4307         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_aff(
4308                 __isl_take isl_aff *aff1,
4309                 __isl_take isl_aff *aff2);
4310         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_multi_aff(
4311                 __isl_take isl_aff *aff,
4312                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4313         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_aff(
4314                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4315                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4316         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
4317                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4318                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4319         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_pw_aff(
4320                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
4321                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4323 These functions precompose the input expression by the given
4324 C<isl_aff>, C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff>.  In other words,
4325 the C<isl_aff>, C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff> is plugged
4326 into the (piecewise) affine expression.
4327 Objects of type C<isl_multi_aff> are described in
4328 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
4330         #include <isl/aff.h>
4331         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(
4332                 __isl_take isl_aff *aff);
4333         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
4334                 __isl_take isl_aff *aff);
4335         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
4336                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
4337         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
4338                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
4339         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
4340                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4341                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4342         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
4343                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4344                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4345         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
4346                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4347                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4348         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
4349                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4350                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4351         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
4352                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4353                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4354         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
4355                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4356                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4358         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
4359                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4360                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4361         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
4362                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4363                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4364         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
4365                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4366                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4367         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
4368                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4369                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4370         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
4371                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4372                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4373         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
4374                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
4375                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
4377 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
4378 containing those elements in the domain space
4379 of C<aff> where C<aff> is negative.
4380 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
4381 containing those elements in the shared space
4382 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
4383 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
4384 containing those elements in the shared domain
4385 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
4386 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
4387 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
4389         #include <isl/aff.h>
4390         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
4391                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4392         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
4393                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4394         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
4395                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4397 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
4398 containing those elements in the domain
4399 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
4401         #include <isl/aff.h>
4402         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
4403                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
4404                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
4405                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
4407 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
4408 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
4409 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
4410 where C<cond> is zero.
4412         #include <isl/aff.h>
4413         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
4414                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4415                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4416         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
4417                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4418                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4419         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
4420                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4421                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4423 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
4424 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
4425 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
4426 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
4427 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
4428 associated expression is the defined one.
4430 An expression can be read from input using
4432         #include <isl/aff.h>
4433         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
4434                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4435         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
4436                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4438 An expression can be printed using
4440         #include <isl/aff.h>
4441         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
4442                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
4444         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
4445                 __isl_take isl_printer *p,
4446                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4448 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
4450 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
4451 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
4452 Similarly, an C<isl_multi_pw_aff> object represents a sequence of
4453 zero or more piecewise affine expressions.
4455 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a single
4456 C<isl_aff> or an C<isl_aff_list> using the
4457 following functions.  Similarly for C<isl_multi_pw_aff>
4458 and C<isl_pw_multi_aff>.
4460         #include <isl/aff.h>
4461         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff(
4462                 __isl_take isl_aff *aff);
4463         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4464         isl_multi_pw_aff_from_multi_aff(
4465                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4466         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(
4467                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4468         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_pw_aff(
4469                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4470         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
4471                 __isl_take isl_space *space,
4472                 __isl_take isl_aff_list *list);
4474 An C<isl_multi_pw_aff> can be converted to an C<isl_pw_multi_aff>
4475 using the function C<isl_pw_multi_aff_from_multi_pw_aff> below.
4476 Note however that the domain
4477 of the result is the intersection of the domains of the input.
4478 The reverse conversion is exact.
4480         #include <isl/aff.h>
4481         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4482         isl_pw_multi_aff_from_multi_pw_aff(
4483                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4484         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4485         isl_multi_pw_aff_from_pw_multi_aff(
4486                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4488 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
4489 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
4490 for each output dimension),
4491 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
4492 either a universe or a specified domain) or
4493 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
4494 on a given domain
4495 can be created using the following functions.
4497         #include <isl/aff.h>
4498         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
4499                 __isl_take isl_space *space);
4500         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
4501                 __isl_take isl_space *space);
4502         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_zero(
4503                 __isl_take isl_space *space);
4504         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_zero(
4505                 __isl_take isl_space *space);
4506         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
4507                 __isl_take isl_space *space);
4508         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_identity(
4509                 __isl_take isl_space *space);
4510         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_identity(
4511                 __isl_take isl_space *space);
4512         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_domain_map(
4513                 __isl_take isl_space *space);
4514         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_map(
4515                 __isl_take isl_space *space);
4516         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_project_out_map(
4517                 __isl_take isl_space *space,
4518                 enum isl_dim_type type,
4519                 unsigned first, unsigned n);
4520         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4521         isl_pw_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_from_multi_aff(
4527                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4528         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
4529                 __isl_take isl_set *set,
4530                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
4531         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
4532                 __isl_take isl_set *set);
4534         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4535         isl_union_pw_multi_aff_empty(
4536                 __isl_take isl_space *space);
4537         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4538         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
4539                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4540                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4541         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4542         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
4543                 __isl_take isl_union_set *uset);
4545 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
4546 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
4547 and the C<isl_map> is single-valued.
4548 In case of a conversion from an C<isl_union_set> or an C<isl_union_map>
4549 to an C<isl_union_pw_multi_aff>, these properties need to hold in each space.
4551         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
4552                 __isl_take isl_set *set);
4553         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
4554                 __isl_take isl_map *map);
4556         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4557         isl_union_pw_multi_aff_from_union_set(
4558                 __isl_take isl_union_set *uset);
4559         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4560         isl_union_pw_multi_aff_from_union_map(
4561                 __isl_take isl_union_map *umap);
4563 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
4565         #include <isl/aff.h>
4566         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
4567                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4568         __isl_null isl_multi_aff *isl_multi_aff_free(
4569                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
4571         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
4572                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4573         __isl_null isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_free(
4574                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4576         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4577         isl_union_pw_multi_aff_copy(
4578                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4579         __isl_null isl_union_pw_multi_aff *
4580         isl_union_pw_multi_aff_free(
4581                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4583         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_copy(
4584                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4585         __isl_null isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_free(
4586                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4588 The expression can be inspected using
4590         #include <isl/aff.h>
4591         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
4592                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4593         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
4594                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4595         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
4596                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4597         isl_ctx *isl_multi_pw_aff_get_ctx(
4598                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4600         int isl_multi_aff_involves_dims(
4601                 __isl_keep isl_multi_aff *ma,
4602                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4603         int isl_multi_pw_aff_involves_dims(
4604                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4605                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4607         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
4608                 enum isl_dim_type type);
4609         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
4610                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4611                 enum isl_dim_type type);
4612         unsigned isl_multi_pw_aff_dim(
4613                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4614                 enum isl_dim_type type);
4615         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
4616                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
4617         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
4618                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
4619         __isl_give isl_pw_aff *isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(
4620                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa, int pos);
4621         int isl_multi_aff_find_dim_by_id(
4622                 __isl_keep isl_multi_aff *ma,
4623                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
4624         int isl_multi_pw_aff_find_dim_by_id(
4625                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4626                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
4627         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
4628                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4629                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4630         __isl_give isl_id *isl_multi_aff_get_dim_id(
4631                 __isl_keep isl_multi_aff *ma,
4632                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4633         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
4634                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4635                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4636         __isl_give isl_id *isl_multi_pw_aff_get_dim_id(
4637                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4638                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4639         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
4640                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
4641                 enum isl_dim_type type);
4642         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
4643                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4644                 enum isl_dim_type type);
4645         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
4646                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4647                 enum isl_dim_type type);
4648         int isl_multi_aff_has_tuple_id(__isl_keep isl_multi_aff *ma,
4649                 enum isl_dim_type type);
4650         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
4651                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4652                 enum isl_dim_type type);
4653         int isl_multi_pw_aff_has_tuple_id(
4654                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4655                 enum isl_dim_type type);
4656         __isl_give isl_id *isl_multi_aff_get_tuple_id(
4657                 __isl_keep isl_multi_aff *ma,
4658                 enum isl_dim_type type);
4659         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
4660                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4661                 enum isl_dim_type type);
4662         __isl_give isl_id *isl_multi_pw_aff_get_tuple_id(
4663                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4664                 enum isl_dim_type type);
4665         int isl_multi_aff_range_is_wrapping(
4666                 __isl_keep isl_multi_aff *ma);
4667         int isl_multi_pw_aff_range_is_wrapping(
4668                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4670         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
4671                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4672                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4673                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
4674                             void *user), void *user);
4676         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
4677                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
4678                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4679                             void *user), void *user);
4681 It can be modified using
4683         #include <isl/aff.h>
4684         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
4685                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
4686                 __isl_take isl_aff *aff);
4687         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_pw_aff(
4688                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, unsigned pos,
4689                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4690         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
4691                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4692                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4693         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_id(
4694                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4695                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4696                 __isl_take isl_id *id);
4697         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_name(
4698                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4699                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4700         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
4701                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4702                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4703         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
4704                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4705                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4706         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_reset_tuple_id(
4707                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4708                 enum isl_dim_type type);
4709         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4710         isl_multi_pw_aff_reset_tuple_id(
4711                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4712                 enum isl_dim_type type);
4713         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_reset_user(
4714                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4715         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_reset_user(
4716                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4718         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4719         isl_multi_pw_aff_set_dim_name(
4720                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4721                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4722         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4723         isl_multi_pw_aff_set_dim_id(
4724                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4725                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4726                 __isl_take isl_id *id);
4727         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4728         isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(
4729                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4730                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4732         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flatten_domain(
4733                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4735         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_insert_dims(
4736                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4737                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4738         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_dims(
4739                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4740                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4741         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
4742                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4743                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4744         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_drop_dims(
4745                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4746                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4748         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_insert_dims(
4749                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4750                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4751         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_add_dims(
4752                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4753                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4754         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_move_dims(
4755                 __isl_take isl_multi_pw_aff *pma,
4756                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
4757                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
4758                 unsigned n);
4760 To check whether two multiple affine expressions are
4761 (obviously) equal to each other, use
4763         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
4764                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
4765         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
4766                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
4767                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
4768         int isl_multi_pw_aff_plain_is_equal(
4769                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa1,
4770                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa2);
4771         int isl_multi_pw_aff_is_equal(
4772                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa1,
4773                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa2);
4775 Operations include
4777         #include <isl/aff.h>
4778         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
4779                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4780                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4781         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
4782                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4783                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4784         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_floor(
4785                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4786         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
4787                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
4788                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
4789         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
4790                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4791                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4792         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
4793                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4794                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4795         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
4796                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4797                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4798         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_sub(
4799                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4800                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4801         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_sub(
4802                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4803                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4804         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_sub(
4805                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4806                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4808 C<isl_multi_aff_sub> subtracts the second argument from the first.
4810         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_val(
4811                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4812                 __isl_take isl_val *v);
4813         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_val(
4814                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4815                 __isl_take isl_val *v);
4816         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_scale_val(
4817                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4818                 __isl_take isl_val *v);
4819         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_multi_val(
4820                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4821                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4822         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4823         isl_pw_multi_aff_scale_multi_val(
4824                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4825                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4826         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4827         isl_multi_pw_aff_scale_multi_val(
4828                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4829                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4830         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4831         isl_union_pw_multi_aff_scale_multi_val(
4832                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4833                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4834         __isl_give isl_multi_aff *
4835         isl_multi_aff_scale_down_multi_val(
4836                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4837                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4838         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4839         isl_multi_pw_aff_scale_down_multi_val(
4840                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4841                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4843 C<isl_multi_aff_scale_multi_val> scales the elements of C<ma>
4844 by the corresponding elements of C<mv>.
4846         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_fix_si(
4847                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4848                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
4849         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
4850                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4851                 __isl_take isl_set *set);
4852         __isl_give isl_set *isl_multi_pw_aff_domain(
4853                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4854         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4855         isl_multi_pw_aff_intersect_params(
4856                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4857                 __isl_take isl_set *set);
4858         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
4859                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4860                 __isl_take isl_set *set);
4861         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4862         isl_multi_pw_aff_intersect_domain(
4863                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4864                 __isl_take isl_set *domain);
4865         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4866         isl_union_pw_multi_aff_intersect_domain(
4867                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4868                 __isl_take isl_union_set *uset);
4869         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
4870                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4871                 __isl_give isl_local_space **ls);
4872         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
4873                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4874         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_coalesce(
4875                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4876         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_params(
4877                 __isl_take isl_multi_aff *multi,
4878                 __isl_take isl_space *model);
4879         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_align_params(
4880                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4881                 __isl_take isl_space *model);
4882         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4883         isl_union_pw_multi_aff_align_params(
4884                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4885                 __isl_take isl_space *model);
4886         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4887         isl_pw_multi_aff_project_domain_on_params(
4888                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4889         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
4890                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4891                 __isl_take isl_set *context);
4892         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
4893                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4894                 __isl_take isl_set *context);
4895         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
4896                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4897                 __isl_take isl_set *set);
4898         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
4899                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4900                 __isl_take isl_set *set);
4901         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_gist_params(
4902                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4903                 __isl_take isl_set *set);
4904         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_gist(
4905                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4906                 __isl_take isl_set *set);
4907         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_range(
4908                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4909         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_range(
4910                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4911         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
4912                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4913         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
4914                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4915         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_splice(
4916                 __isl_take isl_multi_aff *ma1, unsigned pos,
4917                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4918         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_splice(
4919                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4920                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4921                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4922         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_product(
4923                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4924                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4925         __isl_give isl_multi_aff *
4926         isl_multi_aff_range_factor_domain(
4927                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4928         __isl_give isl_multi_aff *
4929         isl_multi_aff_range_factor_range(
4930                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4931         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
4932                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4933                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4934         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_product(
4935                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4936                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4937         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_product(
4938                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4939                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4940         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4941         isl_pw_multi_aff_range_product(
4942                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4943                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4944         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4945         isl_multi_pw_aff_range_factor_domain(
4946                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4947         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4948         isl_multi_pw_aff_range_factor_range(
4949                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4950         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4951         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
4952                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4953                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4954         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
4955                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4956                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4957         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4958         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
4959                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4960                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4961         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4962         isl_multi_pw_aff_range_splice(
4963                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1, unsigned pos,
4964                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4965         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_splice(
4966                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4967                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4968                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4969         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4970         isl_multi_pw_aff_range_product(
4971                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4972                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4973         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4974         isl_multi_pw_aff_flat_range_product(
4975                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4976                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4978 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
4979 then it is assigned the local space that lies at the basis of
4980 the lifting applied.
4982         #include <isl/aff.h>
4983         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_pullback_multi_aff(
4984                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4985                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4986         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4987         isl_pw_multi_aff_pullback_multi_aff(
4988                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4989                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4990         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4991         isl_multi_pw_aff_pullback_multi_aff(
4992                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4993                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4994         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4995         isl_pw_multi_aff_pullback_pw_multi_aff(
4996                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4997                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4998         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4999         isl_multi_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
5000                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
5001                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
5002         __isl_give isl_multi_pw_aff *
5003         isl_multi_pw_aff_pullback_multi_pw_aff(
5004                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
5005                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
5007 The function C<isl_multi_aff_pullback_multi_aff> precomposes C<ma1> by C<ma2>.
5008 In other words, C<ma2> is plugged
5009 into C<ma1>.
5011         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
5012                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
5013                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
5014         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
5015                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
5016                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
5018 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
5019 containing those elements in the shared domain space
5020 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
5021 equal to C<ma2>.
5023 An expression can be read from input using
5025         #include <isl/aff.h>
5026         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
5027                 isl_ctx *ctx, const char *str);
5028         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
5029                 isl_ctx *ctx, const char *str);
5030         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_read_from_str(
5031                 isl_ctx *ctx, const char *str);
5032         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
5033         isl_union_pw_multi_aff_read_from_str(
5034                 isl_ctx *ctx, const char *str);
5036 An expression can be printed using
5038         #include <isl/aff.h>
5039         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
5040                 __isl_take isl_printer *p,
5041                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
5042         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
5043                 __isl_take isl_printer *p,
5044                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
5045         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
5046                 __isl_take isl_printer *p,
5047                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
5048         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_pw_aff(
5049                 __isl_take isl_printer *p,
5050                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
5052 =head2 Points
5054 Points are elements of a set.  They can be used to construct
5055 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
5056 individual elements of a set.
5057 The zero point (the origin) can be created using
5059         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
5061 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
5062 using
5064         __isl_give isl_val *isl_point_get_coordinate_val(
5065                 __isl_keep isl_point *pnt,
5066                 enum isl_dim_type type, int pos);
5067         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate_val(
5068                 __isl_take isl_point *pnt,
5069                 enum isl_dim_type type, int pos,
5070                 __isl_take isl_val *v);
5072         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
5073                 __isl_take isl_point *pnt,
5074                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
5075         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
5076                 __isl_take isl_point *pnt,
5077                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
5079 Other properties can be obtained using
5081         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
5083 Points can be copied or freed using
5085         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
5086                 __isl_keep isl_point *pnt);
5087         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
5089 A singleton set can be created from a point using
5091         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
5092                 __isl_take isl_point *pnt);
5093         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
5094                 __isl_take isl_point *pnt);
5096 and a box can be created from two opposite extremal points using
5098         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
5099                 __isl_take isl_point *pnt1,
5100                 __isl_take isl_point *pnt2);
5101         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
5102                 __isl_take isl_point *pnt1,
5103                 __isl_take isl_point *pnt2);
5105 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
5106 the following functions.
5108         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
5109                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
5110                 void *user);
5111         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
5112                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
5113                 void *user);
5115 The function C<fn> is called for each integer point in
5116 C<set> with as second argument the last argument of
5117 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
5118 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
5119 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
5120 enumerating and return C<-1> as well.
5121 If the enumeration is performed successfully and to completion,
5122 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
5124 To obtain a single point of a (basic) set, use
5126         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
5127                 __isl_take isl_basic_set *bset);
5128         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
5129                 __isl_take isl_set *set);
5131 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
5132 resulting point will be ``void'', a property that can be
5133 tested using
5135         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
5137 =head2 Piecewise Quasipolynomials
5139 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
5140 a parametric point to a rational value.
5141 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
5142 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
5143 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
5144 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
5145 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
5146 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
5147 that contains the point.  Outside of the union of cells,
5148 the value is assumed to be zero.
5149 For example, the piecewise quasipolynomial
5151         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
5153 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
5154 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
5155 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
5156 defined over different domains.
5157 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
5158 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
5159 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
5160 the number of points in the map
5162         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
5164 =head3 Input and Output
5166 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
5168         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
5169         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
5170                 isl_ctx *ctx, const char *str);
5172 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
5173 using the following functions.
5175         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
5176                 __isl_take isl_printer *p,
5177                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
5179         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
5180                 __isl_take isl_printer *p,
5181                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
5183         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
5184                 __isl_take isl_printer *p,
5185                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
5187 The output format of the printer
5188 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
5189 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
5190 is supported.
5191 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
5192 to set the names of all dimensions
5194         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
5195                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
5196                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
5197                 const char *s);
5198         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
5199         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
5200                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5201                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
5202                 const char *s);
5204 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
5206 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
5207 More complicated quasipolynomials can be created by applying
5208 operations such as addition and multiplication
5209 on the resulting quasipolynomials
5211         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
5212                 __isl_take isl_space *domain);
5213         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
5214                 __isl_take isl_space *domain);
5215         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
5216                 __isl_take isl_space *domain);
5217         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
5218                 __isl_take isl_space *domain);
5219         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
5220                 __isl_take isl_space *domain);
5221         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_val_on_domain(
5222                 __isl_take isl_space *domain,
5223                 __isl_take isl_val *val);
5224         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
5225                 __isl_take isl_space *domain,
5226                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
5227         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
5228                 __isl_take isl_aff *aff);
5230 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
5231 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
5232 the functions above corresponds to the domain of this map space.
5234 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
5235 with a single cell can be created using the following functions.
5236 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
5237 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
5239         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
5240                 __isl_take isl_space *space);
5241         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
5242                 __isl_take isl_set *set,
5243                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
5244         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
5245                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
5246         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
5247                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
5249         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
5250                 __isl_take isl_space *space);
5251         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
5252                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
5253         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
5254                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5255                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
5257 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
5258 functions.
5260         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
5261                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
5262         __isl_null isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_free(
5263                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
5265         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
5266                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
5267         __isl_null isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_free(
5268                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
5270         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
5271                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
5272         __isl_null isl_union_pw_qpolynomial *
5273         isl_union_pw_qpolynomial_free(
5274                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
5276 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
5278 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
5279 piecewise quasipolynomial, use the following function
5281         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
5282                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5283                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
5284                 void *user);
5286 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
5288         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
5289         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
5290                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5291                 __isl_take isl_space *space);
5293 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
5294 use either of the following two functions
5296         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
5297                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5298                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
5299                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
5300                           void *user), void *user);
5301         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_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);
5307 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
5308 and C<-1> on failure.  The difference between
5309 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
5310 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
5311 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
5312 compute unique representations for all existentially quantified
5313 variables and then turn these existentially quantified variables
5314 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
5315 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
5316 will not have any existentially quantified variables, but that
5317 the dimensions of the sets may be different for different
5318 invocations of C<fn>.
5320 The constant term of a quasipolynomial can be extracted using
5322         __isl_give isl_val *isl_qpolynomial_get_constant_val(
5323                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
5325 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
5328         int isl_qpolynomial_foreach_term(
5329                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
5330                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
5331                           void *user), void *user);
5333 The terms themselves can be inspected and freed using
5334 these functions
5336         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
5337                 enum isl_dim_type type);
5338         __isl_give isl_val *isl_term_get_coefficient_val(
5339                 __isl_keep isl_term *term);
5340         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
5341                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
5342         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
5343                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
5344         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
5346 Each term is a product of parameters, set variables and
5347 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
5348 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
5350 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
5352 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
5353 obviously equal, use
5355         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
5356                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
5357                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
5359 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
5361         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale_val(
5362                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
5363                 __isl_take isl_val *v);
5364         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
5365                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
5366         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
5367                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
5368                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
5369         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
5370                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
5371                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
5372         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
5373                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
5374                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
5375         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
5376                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
5378         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fix_val(
5379                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5380                 enum isl_dim_type type, unsigned n,
5381                 __isl_take isl_val *v);
5382         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
5383         isl_pw_qpolynomial_scale_val(
5384                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5385                 __isl_take isl_val *v);
5386         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
5387                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
5388                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
5389         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
5390                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
5391                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
5392         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
5393                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
5394                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
5395         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
5396                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
5397         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
5398                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
5399                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
5400         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
5401                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
5403         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
5404         isl_union_pw_qpolynomial_scale_val(
5405                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5406                 __isl_take isl_val *v);
5407         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
5408                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
5409                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
5410         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
5411                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
5412                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
5413         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
5414                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
5415                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
5417         __isl_give isl_val *isl_pw_qpolynomial_eval(
5418                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5419                 __isl_take isl_point *pnt);
5421         __isl_give isl_val *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
5422                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5423                 __isl_take isl_point *pnt);
5425         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
5426                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
5427         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
5428                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
5429                 __isl_take isl_set *set);
5430         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
5431                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
5432                 __isl_take isl_set *set);
5434         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
5435                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
5436         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
5437                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
5438                 __isl_take isl_union_set *uset);
5439         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
5440         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
5441                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
5442                 __isl_take isl_set *set);
5444         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
5445                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
5446                 __isl_take isl_space *model);
5448         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
5449                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
5450         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
5451                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
5453         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
5454                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
5456         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
5457                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
5458                 __isl_take isl_set *context);
5459         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
5460                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
5461                 __isl_take isl_set *context);
5463         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
5464                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5465                 __isl_take isl_set *context);
5466         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
5467                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5468                 __isl_take isl_set *context);
5470         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
5471         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
5472                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5473                 __isl_take isl_set *context);
5474         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
5475                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5476                 __isl_take isl_union_set *context);
5478 The gist operation applies the gist operation to each of
5479 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
5480 The context is also exploited
5481 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
5483         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
5484                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
5485         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
5486         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
5487                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
5489 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
5490 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
5491 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
5492 will lie somewhere in between.
5494 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
5496 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
5497 reduction (or fold) of quasipolynomials.
5498 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
5499 The objects are mainly used to represent the result of
5500 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
5501 i.e., as the result of the following function.
5503         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
5504                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
5505                 enum isl_fold type, int *tight);
5507         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
5508                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
5509                 enum isl_fold type, int *tight);
5511 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
5512 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
5513 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
5514 of the parameters there is at least
5515 one element in the domain that reaches the bound.
5516 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
5517 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
5518 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
5519 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
5520 wrapped relation becomes the domain of the result.
5522 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
5523 following functions.
5525         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
5526                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
5527         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
5528                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5529         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
5530                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5531         void isl_qpolynomial_fold_free(
5532                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
5533         __isl_null isl_pw_qpolynomial_fold *
5534         isl_pw_qpolynomial_fold_free(
5535                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5536         __isl_null isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5537         isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
5538                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5540 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
5542 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
5543 using the following function.
5545         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
5546                 __isl_take isl_printer *p,
5547                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5548         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
5549                 __isl_take isl_printer *p,
5550                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5552 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
5553 output format of the printer
5554 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
5555 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
5556 output format of the printer
5557 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
5558 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
5559 to set the names of all dimensions
5561         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5562         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
5563                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5564                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
5565                 const char *s);
5567 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
5569 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
5570 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
5572         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
5573                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5574                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5575                             void *user), void *user);
5577 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
5578 use either of the following two functions
5580         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
5581                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5582                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
5583                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5584                           void *user), void *user);
5585         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_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);
5591 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
5592 of the difference between these two functions.
5594 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
5596         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
5597                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
5598                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
5599                           void *user), void *user);
5601 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
5603 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
5604 obviously equal, use
5606         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
5607                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
5608                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
5610 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
5612         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale_val(
5613                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5614                 __isl_take isl_val *v);
5615         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5616         isl_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
5617                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5618                 __isl_take isl_val *v);
5619         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5620         isl_union_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
5621                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5622                 __isl_take isl_val *v);
5624         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
5625                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
5626                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
5628         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
5629                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
5630                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
5632         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
5633                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
5634                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
5636         __isl_give isl_val *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
5637                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5638                 __isl_take isl_point *pnt);
5640         __isl_give isl_val *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
5641                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5642                 __isl_take isl_point *pnt);
5644         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5645         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
5646                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5647                 __isl_take isl_set *set);
5649         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
5650                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5651         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
5652                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5653                 __isl_take isl_union_set *uset);
5654         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5655         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
5656                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5657                 __isl_take isl_set *set);
5659         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
5660                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5662         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
5663                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5665         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
5666                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5668         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
5669                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5670                 __isl_take isl_set *context);
5671         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
5672                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5673                 __isl_take isl_set *context);
5675         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
5676                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5677                 __isl_take isl_set *context);
5678         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
5679                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5680                 __isl_take isl_set *context);
5682         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
5683                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5684                 __isl_take isl_union_set *context);
5685         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5686         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
5687                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5688                 __isl_take isl_set *context);
5690 The gist operation applies the gist operation to each of
5691 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
5692 In future, the operation will also exploit the context
5693 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
5695         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5696         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
5697                 __isl_take isl_set *set,
5698                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5699                 int *tight);
5700         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5701         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
5702                 __isl_take isl_map *map,
5703                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5704                 int *tight);
5705         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5706         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5707                 __isl_take isl_union_set *uset,
5708                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5709                 int *tight);
5710         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5711         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5712                 __isl_take isl_union_map *umap,
5713                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5714                 int *tight);
5716 The functions taking a map
5717 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
5718 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
5719 over all elements in the intersection of the range of the map
5720 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
5721 as a function of an element in the domain of the map.
5722 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
5723 intersection of the set and the domain of the
5724 piecewise quasipolynomial reduction.
5726 =head2 Parametric Vertex Enumeration
5728 The parametric vertex enumeration described in this section
5729 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
5730 library.
5732         #include <isl/vertices.h>
5733         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
5734                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
5736 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
5737 actual computation of the parametric vertices and the chamber
5738 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
5739 This information can be queried by either iterating over all
5740 the vertices or iterating over all the chambers or cells
5741 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
5743         int isl_vertices_foreach_vertex(
5744                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5745                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5746                 void *user);
5748         int isl_vertices_foreach_cell(
5749                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5750                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
5751                 void *user);
5752         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
5753                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5754                 void *user);
5756 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
5757 the following.
5759         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
5760                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5761         int isl_vertices_get_n_vertices(
5762                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5763         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
5765 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
5767         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5768         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5769         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
5770                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5771         __isl_give isl_multi_aff *isl_vertex_get_expr(
5772                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5773         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
5775 C<isl_vertex_get_expr> returns a multiple quasi-affine expression
5776 describing the vertex in terms of the parameters,
5777 while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
5778 of the vertex.
5780 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
5782         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
5783         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
5784                 __isl_keep isl_cell *cell);
5785         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
5787 =head1 Polyhedral Compilation Library
5789 This section collects functionality in C<isl> that has been specifically
5790 designed for use during polyhedral compilation.
5792 =head2 Dependence Analysis
5794 C<isl> contains specialized functionality for performing
5795 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
5796 and a collection of possible I<source> access relations,
5797 C<isl> can compute relations that describe
5798 for each iteration of the sink access, which iteration
5799 of which of the source access relations was the last
5800 to access the same data element before the given iteration
5801 of the sink access.
5802 The resulting dependence relations map source iterations
5803 to the corresponding sink iterations.
5804 To compute standard flow dependences, the sink should be
5805 a read, while the sources should be writes.
5806 If any of the source accesses are marked as being I<may>
5807 accesses, then there will be a dependence from the last
5808 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
5809 this last I<must> access.
5810 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
5811 then memory based dependence analysis is performed.
5812 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
5813 then value based dependence analysis is performed.
5815         #include <isl/flow.h>
5817         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
5819         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
5820                 __isl_take isl_map *sink,
5821                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
5822                 int max_source);
5823         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
5824                 __isl_take isl_access_info *acc,
5825                 __isl_take isl_map *source, int must,
5826                 void *source_user);
5827         __isl_null isl_access_info *isl_access_info_free(
5828                 __isl_take isl_access_info *acc);
5830         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
5831                 __isl_take isl_access_info *acc);
5833         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
5834                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
5835                           void *dep_user, void *user),
5836                 void *user);
5837         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
5838                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
5839         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
5841 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
5842 dependence analysis.  The other functions are used to construct
5843 the input for this function or to read off the output.
5845 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
5846 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
5847 The arguments to this functions are the sink access relation
5848 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
5849 access to the user, a callback function for specifying the
5850 relative order of source and sink accesses, and the number
5851 of source access relations that will be added.
5852 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
5853 The function is called with two user supplied tokens identifying
5854 either a source or the sink and it should return the shared nesting
5855 level and the relative order of the two accesses.
5856 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
5857 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
5858 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
5859 it should return I<2 * n>.
5860 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
5861 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
5862 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
5863 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
5864 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
5865 of the relation accesses I<all> elements in its image.
5866 The C<source_user> token is again used to identify
5867 the source access.  The range of the source access relation
5868 C<source> should have the same dimension as the range
5869 of the sink access relation.
5870 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
5871 called explicitly, because it is called implicitly by
5872 C<isl_access_info_compute_flow>.
5874 The result of the dependence analysis is collected in an
5875 C<isl_flow>.  There may be elements of
5876 the sink access for which no preceding source access could be
5877 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
5878 The relations containing these elements can be obtained through
5879 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
5880 and the second with C<must> unset.
5881 In the case of standard flow dependence analysis,
5882 with the sink a read and the sources I<must> writes,
5883 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
5884 array elements and the second relation is empty.
5885 The actual flow dependences can be extracted using
5886 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
5887 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
5888 a source and the sink.  The callback function is called
5889 with four arguments, the actual flow dependence relation
5890 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
5891 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
5892 identifying the source and an additional C<void *> with value
5893 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
5894 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
5895 source and if it is not followed by any I<may> sources.
5897 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
5898 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
5900 A higher-level interface to dependence analysis is provided
5901 by the following function.
5903         #include <isl/flow.h>
5905         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
5906                 __isl_take isl_union_map *must_source,
5907                 __isl_take isl_union_map *may_source,
5908                 __isl_take isl_union_map *schedule,
5909                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
5910                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
5911                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
5912                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
5914 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
5915 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
5916 of the domains of the accesses and of the schedule.
5917 The relative order of the iteration domains is given by the
5918 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
5919 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
5920 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
5921 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
5922 any of the other arguments is treated as an error.
5924 =head3 Interaction with Dependence Analysis
5926 During the dependence analysis, we frequently need to perform
5927 the following operation.  Given a relation between sink iterations
5928 and potential source iterations from a particular source domain,
5929 what is the last potential source iteration corresponding to each
5930 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
5931 the set of potential source iterations before or after each such operation.
5932 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
5933 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
5934 the sink iteration can ever be executed without one or more of
5935 the corresponding potential source iterations being executed.
5936 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
5937 but fixed source iteration from the potential source iterations.
5938 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
5939 function.
5941         #include <isl/flow.h>
5943         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
5944                 __isl_keep isl_map *source_map,
5945                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
5946                 void *user);
5947         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
5948                 __isl_take isl_access_info *acc,
5949                 isl_access_restrict fn, void *user);
5951 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
5952 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
5953 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
5954 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
5955 mapping sink iterations to potential source iterations.
5956 The second argument represents the sink iterations for which
5957 we want to compute the last source iteration.
5958 The third argument is the token corresponding to the source
5959 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
5960 The callback is expected to return a restriction on either the input or
5961 the output of the operation computing the last potential source.
5962 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
5963 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
5964 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
5965 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
5966 iterations is required.
5967 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
5968 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
5969 using the following functions.
5971         #include <isl/flow.h>
5973         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
5974                 __isl_take isl_set *source_restr,
5975                 __isl_take isl_set *sink_restr);
5976         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
5977                 __isl_take isl_set *source_restr);
5978         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
5979                 __isl_take isl_map *source_map);
5980         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
5981                 __isl_take isl_map *source_map);
5982         __isl_null isl_restriction *isl_restriction_free(
5983                 __isl_take isl_restriction *restr);
5984         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
5985                 __isl_keep isl_restriction *restr);
5987 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
5988 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
5989 is essentially equivalent to
5991         isl_restriction_input(isl_set_universe(
5992             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5993                             isl_set_universe(
5994             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5996 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
5998         isl_restriction_input(isl_set_empty(
5999             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
6000                             isl_set_universe(
6001             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
6003 =head2 Scheduling
6005 B<The functionality described in this section is fairly new
6006 and may be subject to change.>
6008         #include <isl/schedule.h>
6009         __isl_give isl_schedule *
6010         isl_schedule_constraints_compute_schedule(
6011                 __isl_take isl_schedule_constraints *sc);
6012         __isl_null isl_schedule *isl_schedule_free(
6013                 __isl_take isl_schedule *sched);
6015 The function C<isl_schedule_constraints_compute_schedule> can be
6016 used to compute a schedule that satisfies the given schedule constraints.
6017 These schedule constraints include the iteration domain for which
6018 a schedule should be computed and dependences between pairs of
6019 iterations.  In particular, these dependences include
6020 I<validity> dependences and I<proximity> dependences.
6021 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
6022 to that of C<Pluto>.
6023 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
6024 be selected.
6025 The generated schedule respects all validity dependences.
6026 That is, all dependence distances over these dependences in the
6027 scheduled space are lexicographically positive.
6028 The default algorithm tries to ensure that the dependence distances
6029 over coincidence constraints are zero and to minimize the
6030 dependence distances over proximity dependences.
6031 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
6032 for groups of domains where the dependence distances over validity
6033 dependences have only non-negative values.
6034 When using Feautrier's algorithm, the coincidence and proximity constraints
6035 are only taken into account during the extension to a
6036 full-dimensional schedule.
6038 An C<isl_schedule_constraints> object can be constructed
6039 and manipulated using the following functions.
6041         #include <isl/schedule.h>
6042         __isl_give isl_schedule_constraints *
6043         isl_schedule_constraints_copy(
6044                 __isl_keep isl_schedule_constraints *sc);
6045         __isl_give isl_schedule_constraints *
6046         isl_schedule_constraints_on_domain(
6047                 __isl_take isl_union_set *domain);
6048         isl_ctx *isl_schedule_constraints_get_ctx(
6049                 __isl_keep isl_schedule_constraints *sc);
6050         __isl_give isl_schedule_constraints *
6051         isl_schedule_constraints_set_validity(
6052                 __isl_take isl_schedule_constraints *sc,
6053                 __isl_take isl_union_map *validity);
6054         __isl_give isl_schedule_constraints *
6055         isl_schedule_constraints_set_coincidence(
6056                 __isl_take isl_schedule_constraints *sc,
6057                 __isl_take isl_union_map *coincidence);
6058         __isl_give isl_schedule_constraints *
6059         isl_schedule_constraints_set_proximity(
6060                 __isl_take isl_schedule_constraints *sc,
6061                 __isl_take isl_union_map *proximity);
6062         __isl_give isl_schedule_constraints *
6063         isl_schedule_constraints_set_conditional_validity(
6064                 __isl_take isl_schedule_constraints *sc,
6065                 __isl_take isl_union_map *condition,
6066                 __isl_take isl_union_map *validity);
6067         __isl_null isl_schedule_constraints *
6068         isl_schedule_constraints_free(
6069                 __isl_take isl_schedule_constraints *sc);
6071 The initial C<isl_schedule_constraints> object created by
6072 C<isl_schedule_constraints_on_domain> does not impose any constraints.
6073 That is, it has an empty set of dependences.
6074 The function C<isl_schedule_constraints_set_validity> replaces the
6075 validity dependences, mapping domain elements I<i> to domain
6076 elements that should be scheduled after I<i>.
6077 The function C<isl_schedule_constraints_set_coincidence> replaces the
6078 coincidence dependences, mapping domain elements I<i> to domain
6079 elements that should be scheduled together with I<I>, if possible.
6080 The function C<isl_schedule_constraints_set_proximity> replaces the
6081 proximity dependences, mapping domain elements I<i> to domain
6082 elements that should be scheduled either before I<I>
6083 or as early as possible after I<i>.
6085 The function C<isl_schedule_constraints_set_conditional_validity>
6086 replaces the conditional validity constraints.
6087 A conditional validity constraint is only imposed when any of the corresponding
6088 conditions is satisfied, i.e., when any of them is non-zero.
6089 That is, the scheduler ensures that within each band if the dependence
6090 distances over the condition constraints are not all zero
6091 then all corresponding conditional validity constraints are respected.
6092 A conditional validity constraint corresponds to a condition
6093 if the two are adjacent, i.e., if the domain of one relation intersect
6094 the range of the other relation.
6095 The typical use case of conditional validity constraints is
6096 to allow order constraints between live ranges to be violated
6097 as long as the live ranges themselves are local to the band.
6098 To allow more fine-grained control over which conditions correspond
6099 to which conditional validity constraints, the domains and ranges
6100 of these relations may include I<tags>.  That is, the domains and
6101 ranges of those relation may themselves be wrapped relations
6102 where the iteration domain appears in the domain of those wrapped relations
6103 and the range of the wrapped relations can be arbitrarily chosen
6104 by the user.  Conditions and conditional validity constraints are only
6105 considered adjacent to each other if the entire wrapped relation matches.
6106 In particular, a relation with a tag will never be considered adjacent
6107 to a relation without a tag.
6109 The following function computes a schedule directly from
6110 an iteration domain and validity and proximity dependences
6111 and is implemented in terms of the functions described above.
6112 The use of C<isl_union_set_compute_schedule> is discouraged.
6114         #include <isl/schedule.h>
6115         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
6116                 __isl_take isl_union_set *domain,
6117                 __isl_take isl_union_map *validity,
6118                 __isl_take isl_union_map *proximity);
6120 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
6121 from an C<isl_schedule> using the following function.
6123         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
6124                 __isl_keep isl_schedule *sched);
6126 A representation of the schedule can be printed using
6127          
6128         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
6129                 __isl_take isl_printer *p,
6130                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
6132 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
6133 using the following function.
6135         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
6136                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
6138 The individual bands can be visited in depth-first post-order
6139 using the following function.
6141         #include <isl/schedule.h>
6142         int isl_schedule_foreach_band(
6143                 __isl_keep isl_schedule *sched,
6144                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
6145                 void *user);
6147 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
6148 The bands inside the list can be copied and freed using the following
6149 functions.
6151         #include <isl/band.h>
6152         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
6153                 __isl_keep isl_band *band);
6154         __isl_null isl_band *isl_band_free(
6155                 __isl_take isl_band *band);
6157 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
6158 These are referred to as the members of the band.
6159 The section of the schedule that corresponds to the band is
6160 referred to as the partial schedule of the band.
6161 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
6162 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
6163 dimensions form the suffix schedule.
6164 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
6165 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
6166 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
6167 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
6168 The properties of a band can be inspected using the following functions.
6170         #include <isl/band.h>
6171         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
6173         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
6174         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
6175                 __isl_keep isl_band *band);
6177         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
6178                 __isl_keep isl_band *band);
6179         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
6180                 __isl_keep isl_band *band);
6181         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
6182                 __isl_keep isl_band *band);
6184         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
6185         int isl_band_member_is_coincident(
6186                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
6188         int isl_band_list_foreach_band(
6189                 __isl_keep isl_band_list *list,
6190                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
6191                 void *user);
6193 Note that a scheduling dimension is considered to be ``coincident''
6194 if it satisfies the coincidence constraints within its band.
6195 That is, if the dependence distances of the coincidence
6196 constraints are all zero in that direction (for fixed
6197 iterations of outer bands).
6198 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
6199 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
6200 in depth-first post-order.
6202 A band can be tiled using the following function.
6204         #include <isl/band.h>
6205         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
6206                 __isl_take isl_vec *sizes);
6208         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
6209                 int val);
6210         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
6211         int isl_options_set_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx,
6212                 int val);
6213         int isl_options_get_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx);
6215 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
6216 inside its schedule.
6217 A new child band is created to represent the point loops and it is
6218 inserted between the modified band and its children.
6219 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
6220 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
6221 If the C<tile_shift_point_loops> option is set, then the point loops
6222 are shifted to start at zero.
6224 A band can be split into two nested bands using the following function.
6226         int isl_band_split(__isl_keep isl_band *band, int pos);
6228 The resulting outer band contains the first C<pos> dimensions of C<band>
6229 while the inner band contains the remaining dimensions.
6231 A representation of the band can be printed using
6233         #include <isl/band.h>
6234         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
6235                 __isl_take isl_printer *p,
6236                 __isl_keep isl_band *band);
6238 =head3 Options
6240         #include <isl/schedule.h>
6241         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
6242                 isl_ctx *ctx, int val);
6243         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
6244                 isl_ctx *ctx);
6245         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
6246                 isl_ctx *ctx, int val);
6247         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
6248                 isl_ctx *ctx);
6249         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
6250         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
6251         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
6252                 isl_ctx *ctx, int val);
6253         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
6254                 isl_ctx *ctx);
6255         int isl_options_set_schedule_outer_coincidence(
6256                 isl_ctx *ctx, int val);
6257         int isl_options_get_schedule_outer_coincidence(
6258                 isl_ctx *ctx);
6259         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
6260                 isl_ctx *ctx, int val);
6261         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
6262                 isl_ctx *ctx);
6263         int isl_options_set_schedule_algorithm(
6264                 isl_ctx *ctx, int val);
6265         int isl_options_get_schedule_algorithm(
6266                 isl_ctx *ctx);
6267         int isl_options_set_schedule_separate_components(
6268                 isl_ctx *ctx, int val);
6269         int isl_options_get_schedule_separate_components(
6270                 isl_ctx *ctx);
6272 =over
6274 =item * schedule_max_coefficient
6276 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
6277 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
6278 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
6279 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
6280 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
6281 coefficients.
6283 =item * schedule_max_constant_term
6285 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
6286 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
6287 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
6288 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
6289 bounds on the constant coefficients.
6291 =item * schedule_fuse
6293 This option controls the level of fusion.
6294 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
6295 resulting schedule will be distributed as much as possible.
6296 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
6297 try to fuse loops in the resulting schedule.
6299 =item * schedule_maximize_band_depth
6301 If this option is set, we do not split bands at the point
6302 where we detect splitting is necessary. Instead, we
6303 backtrack and split bands as early as possible. This
6304 reduces the number of splits and maximizes the width of
6305 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
6306 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
6307 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
6308 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
6310 =item * schedule_outer_coincidence
6312 If this option is set, then we try to construct schedules
6313 where the outermost scheduling dimension in each band
6314 satisfies the coincidence constraints.
6316 =item * schedule_split_scaled
6318 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
6319 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
6320 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
6321 divisor.
6322 The constant term is then placed in a separate band and the linear
6323 part is reduced.
6325 =item * schedule_algorithm
6327 Selects the scheduling algorithm to be used.
6328 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
6329 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
6331 =item * schedule_separate_components
6333 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
6334 then these components are scheduled separately.
6335 If this option is not set, then some iterations of the domains
6336 in these components may be scheduled together.
6337 If this option is set, then the components are given consecutive
6338 schedules.
6340 =back
6342 =head2 AST Generation
6344 This section describes the C<isl> functionality for generating
6345 ASTs that visit all the elements
6346 in a domain in an order specified by a schedule.
6347 In particular, given a C<isl_union_map>, an AST is generated
6348 that visits all the elements in the domain of the C<isl_union_map>
6349 according to the lexicographic order of the corresponding image
6350 element(s).  If the range of the C<isl_union_map> consists of
6351 elements in more than one space, then each of these spaces is handled
6352 separately in an arbitrary order.
6353 It should be noted that the image elements only specify the I<order>
6354 in which the corresponding domain elements should be visited.
6355 No direct relation between the image elements and the loop iterators
6356 in the generated AST should be assumed.
6358 Each AST is generated within a build.  The initial build
6359 simply specifies the constraints on the parameters (if any)
6360 and can be created, inspected, copied and freed using the following functions.
6362         #include <isl/ast_build.h>
6363         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_from_context(
6364                 __isl_take isl_set *set);
6365         isl_ctx *isl_ast_build_get_ctx(
6366                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6367         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_copy(
6368                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6369         __isl_null isl_ast_build *isl_ast_build_free(
6370                 __isl_take isl_ast_build *build);
6372 The C<set> argument is usually a parameter set with zero or more parameters.
6373 More C<isl_ast_build> functions are described in L</"Nested AST Generation">
6374 and L</"Fine-grained Control over AST Generation">.
6375 Finally, the AST itself can be constructed using the following
6376 function.
6378         #include <isl/ast_build.h>
6379         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_build_ast_from_schedule(
6380                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6381                 __isl_take isl_union_map *schedule);
6383 =head3 Inspecting the AST
6385 The basic properties of an AST node can be obtained as follows.
6387         #include <isl/ast.h>
6388         isl_ctx *isl_ast_node_get_ctx(
6389                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6390         enum isl_ast_node_type isl_ast_node_get_type(
6391                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6393 The type of an AST node is one of
6394 C<isl_ast_node_for>,
6395 C<isl_ast_node_if>,
6396 C<isl_ast_node_block> or
6397 C<isl_ast_node_user>.
6398 An C<isl_ast_node_for> represents a for node.
6399 An C<isl_ast_node_if> represents an if node.
6400 An C<isl_ast_node_block> represents a compound node.
6401 An C<isl_ast_node_user> represents an expression statement.
6402 An expression statement typically corresponds to a domain element, i.e.,
6403 one of the elements that is visited by the AST.
6405 Each type of node has its own additional properties.
6407         #include <isl/ast.h>
6408         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_iterator(
6409                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6410         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_init(
6411                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6412         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_cond(
6413                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6414         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_inc(
6415                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6416         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_for_get_body(
6417                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6418         int isl_ast_node_for_is_degenerate(
6419                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6421 An C<isl_ast_for> is considered degenerate if it is known to execute
6422 exactly once.
6424         #include <isl/ast.h>
6425         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_if_get_cond(
6426                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6427         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_then(
6428                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6429         int isl_ast_node_if_has_else(
6430                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6431         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_else(
6432                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6434         __isl_give isl_ast_node_list *
6435         isl_ast_node_block_get_children(
6436                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6438         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_user_get_expr(
6439                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6441 Each of the returned C<isl_ast_expr>s can in turn be inspected using
6442 the following functions.
6444         #include <isl/ast.h>
6445         isl_ctx *isl_ast_expr_get_ctx(
6446                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6447         enum isl_ast_expr_type isl_ast_expr_get_type(
6448                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6450 The type of an AST expression is one of
6451 C<isl_ast_expr_op>,
6452 C<isl_ast_expr_id> or
6453 C<isl_ast_expr_int>.
6454 An C<isl_ast_expr_op> represents the result of an operation.
6455 An C<isl_ast_expr_id> represents an identifier.
6456 An C<isl_ast_expr_int> represents an integer value.
6458 Each type of expression has its own additional properties.
6460         #include <isl/ast.h>
6461         enum isl_ast_op_type isl_ast_expr_get_op_type(
6462                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6463         int isl_ast_expr_get_op_n_arg(__isl_keep isl_ast_expr *expr);
6464         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_get_op_arg(
6465                 __isl_keep isl_ast_expr *expr, int pos);
6466         int isl_ast_node_foreach_ast_op_type(
6467                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6468                 int (*fn)(enum isl_ast_op_type type, void *user),
6469                 void *user);
6471 C<isl_ast_expr_get_op_type> returns the type of the operation
6472 performed.  C<isl_ast_expr_get_op_n_arg> returns the number of
6473 arguments.  C<isl_ast_expr_get_op_arg> returns the specified
6474 argument.
6475 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> calls C<fn> for each distinct
6476 C<isl_ast_op_type> that appears in C<node>.
6477 The operation type is one of the following.
6479 =over
6481 =item C<isl_ast_op_and>
6483 Logical I<and> of two arguments.
6484 Both arguments can be evaluated.
6486 =item C<isl_ast_op_and_then>
6488 Logical I<and> of two arguments.
6489 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to true.
6491 =item C<isl_ast_op_or>
6493 Logical I<or> of two arguments.
6494 Both arguments can be evaluated.
6496 =item C<isl_ast_op_or_else>
6498 Logical I<or> of two arguments.
6499 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to false.
6501 =item C<isl_ast_op_max>
6503 Maximum of two or more arguments.
6505 =item C<isl_ast_op_min>
6507 Minimum of two or more arguments.
6509 =item C<isl_ast_op_minus>
6511 Change sign.
6513 =item C<isl_ast_op_add>
6515 Sum of two arguments.
6517 =item C<isl_ast_op_sub>
6519 Difference of two arguments.
6521 =item C<isl_ast_op_mul>
6523 Product of two arguments.
6525 =item C<isl_ast_op_div>
6527 Exact division.  That is, the result is known to be an integer.
6529 =item C<isl_ast_op_fdiv_q>
6531 Result of integer division, rounded towards negative
6532 infinity.
6534 =item C<isl_ast_op_pdiv_q>
6536 Result of integer division, where dividend is known to be non-negative.
6538 =item C<isl_ast_op_pdiv_r>
6540 Remainder of integer division, where dividend is known to be non-negative.
6542 =item C<isl_ast_op_cond>
6544 Conditional operator defined on three arguments.
6545 If the first argument evaluates to true, then the result
6546 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
6547 is equal to the third argument.
6548 The second and third argument may only be evaluated if
6549 the first argument evaluates to true and false, respectively.
6550 Corresponds to C<a ? b : c> in C.
6552 =item C<isl_ast_op_select>
6554 Conditional operator defined on three arguments.
6555 If the first argument evaluates to true, then the result
6556 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
6557 is equal to the third argument.
6558 The second and third argument may be evaluated independently
6559 of the value of the first argument.
6560 Corresponds to C<a * b + (1 - a) * c> in C.
6562 =item C<isl_ast_op_eq>
6564 Equality relation.
6566 =item C<isl_ast_op_le>
6568 Less than or equal relation.
6570 =item C<isl_ast_op_lt>
6572 Less than relation.
6574 =item C<isl_ast_op_ge>
6576 Greater than or equal relation.
6578 =item C<isl_ast_op_gt>
6580 Greater than relation.
6582 =item C<isl_ast_op_call>
6584 A function call.
6585 The number of arguments of the C<isl_ast_expr> is one more than
6586 the number of arguments in the function call, the first argument
6587 representing the function being called.
6589 =item C<isl_ast_op_access>
6591 An array access.
6592 The number of arguments of the C<isl_ast_expr> is one more than
6593 the number of index expressions in the array access, the first argument
6594 representing the array being accessed.
6596 =item C<isl_ast_op_member>
6598 A member access.
6599 This operation has two arguments, a structure and the name of
6600 the member of the structure being accessed.
6602 =back
6604         #include <isl/ast.h>
6605         __isl_give isl_id *isl_ast_expr_get_id(
6606                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6608 Return the identifier represented by the AST expression.
6610         #include <isl/ast.h>
6611         __isl_give isl_val *isl_ast_expr_get_val(
6612                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6614 Return the integer represented by the AST expression.
6616 =head3 Properties of ASTs
6618         #include <isl/ast.h>
6619         int isl_ast_expr_is_equal(__isl_keep isl_ast_expr *expr1,
6620                 __isl_keep isl_ast_expr *expr2);
6622 Check if two C<isl_ast_expr>s are equal to each other.
6624 =head3 Manipulating and printing the AST
6626 AST nodes can be copied and freed using the following functions.
6628         #include <isl/ast.h>
6629         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_copy(
6630                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6631         __isl_null isl_ast_node *isl_ast_node_free(
6632                 __isl_take isl_ast_node *node);
6634 AST expressions can be copied and freed using the following functions.
6636         #include <isl/ast.h>
6637         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_copy(
6638                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6639         __isl_null isl_ast_expr *isl_ast_expr_free(
6640                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6642 New AST expressions can be created either directly or within
6643 the context of an C<isl_ast_build>.
6645         #include <isl/ast.h>
6646         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_val(
6647                 __isl_take isl_val *v);
6648         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_id(
6649                 __isl_take isl_id *id);
6650         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_neg(
6651                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6652         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_address_of(
6653                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6654         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_add(
6655                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6656                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6657         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_sub(
6658                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6659                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6660         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_mul(
6661                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6662                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6663         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_div(
6664                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6665                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6666         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_and(
6667                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6668                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
6669         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_or(
6670                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6671                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
6672         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_eq(
6673                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6674                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6675         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_le(
6676                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6677                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6678         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_lt(
6679                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6680                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6681         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_ge(
6682                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6683                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6684         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_gt(
6685                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6686                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6687         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_access(
6688                 __isl_take isl_ast_expr *array,
6689                 __isl_take isl_ast_expr_list *indices);
6691 The function C<isl_ast_expr_address_of> can be applied to an
6692 C<isl_ast_expr> of type C<isl_ast_op_access> only. It is meant
6693 to represent the address of the C<isl_ast_expr_access>.
6695         #include <isl/ast_build.h>
6696         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_pw_aff(
6697                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6698                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
6699         __isl_give isl_ast_expr *
6700         isl_ast_build_access_from_pw_multi_aff(
6701                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6702                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
6703         __isl_give isl_ast_expr *
6704         isl_ast_build_access_from_multi_pw_aff(
6705                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6706                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
6707         __isl_give isl_ast_expr *
6708         isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff(
6709                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6710                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
6711         __isl_give isl_ast_expr *
6712         isl_ast_build_call_from_multi_pw_aff(
6713                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6714                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
6716 The domains of C<pa>, C<mpa> and C<pma> should correspond
6717 to the schedule space of C<build>.
6718 The tuple id of C<mpa> or C<pma> is used as the array being accessed or
6719 the function being called.
6720 If the accessed space is a nested relation, then it is taken
6721 to represent an access of the member specified by the range
6722 of this nested relation of the structure specified by the domain
6723 of the nested relation.
6725 The following functions can be used to modify an C<isl_ast_expr>.
6727         #include <isl/ast.h>
6728         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_set_op_arg(
6729                 __isl_take isl_ast_expr *expr, int pos,
6730                 __isl_take isl_ast_expr *arg);
6732 Replace the argument of C<expr> at position C<pos> by C<arg>.
6734         #include <isl/ast.h>
6735         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_substitute_ids(
6736                 __isl_take isl_ast_expr *expr,
6737                 __isl_take isl_id_to_ast_expr *id2expr);
6739 The function C<isl_ast_expr_substitute_ids> replaces the
6740 subexpressions of C<expr> of type C<isl_ast_expr_id>
6741 by the corresponding expression in C<id2expr>, if there is any.
6744 User specified data can be attached to an C<isl_ast_node> and obtained
6745 from the same C<isl_ast_node> using the following functions.
6747         #include <isl/ast.h>
6748         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_set_annotation(
6749                 __isl_take isl_ast_node *node,
6750                 __isl_take isl_id *annotation);
6751         __isl_give isl_id *isl_ast_node_get_annotation(
6752                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6754 Basic printing can be performed using the following functions.
6756         #include <isl/ast.h>
6757         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_expr(
6758                 __isl_take isl_printer *p,
6759                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6760         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_node(
6761                 __isl_take isl_printer *p,
6762                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6764 More advanced printing can be performed using the following functions.
6766         #include <isl/ast.h>
6767         __isl_give isl_printer *isl_ast_op_type_print_macro(
6768                 enum isl_ast_op_type type,
6769                 __isl_take isl_printer *p);
6770         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print_macros(
6771                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6772                 __isl_take isl_printer *p);
6773         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print(
6774                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6775                 __isl_take isl_printer *p,
6776                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6777         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_for_print(
6778                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6779                 __isl_take isl_printer *p,
6780                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6781         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_if_print(
6782                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6783                 __isl_take isl_printer *p,
6784                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6786 While printing an C<isl_ast_node> in C<ISL_FORMAT_C>,
6787 C<isl> may print out an AST that makes use of macros such
6788 as C<floord>, C<min> and C<max>.
6789 C<isl_ast_op_type_print_macro> prints out the macro
6790 corresponding to a specific C<isl_ast_op_type>.
6791 C<isl_ast_node_print_macros> scans the C<isl_ast_node>
6792 for expressions where these macros would be used and prints
6793 out the required macro definitions.
6794 Essentially, C<isl_ast_node_print_macros> calls
6795 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> with C<isl_ast_op_type_print_macro>
6796 as function argument.
6797 C<isl_ast_node_print>, C<isl_ast_node_for_print> and
6798 C<isl_ast_node_if_print> print an C<isl_ast_node>
6799 in C<ISL_FORMAT_C>, but allow for some extra control
6800 through an C<isl_ast_print_options> object.
6801 This object can be created using the following functions.
6803         #include <isl/ast.h>
6804         __isl_give isl_ast_print_options *
6805         isl_ast_print_options_alloc(isl_ctx *ctx);
6806         __isl_give isl_ast_print_options *
6807         isl_ast_print_options_copy(
6808                 __isl_keep isl_ast_print_options *options);
6809         __isl_null isl_ast_print_options *
6810         isl_ast_print_options_free(
6811                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6813         __isl_give isl_ast_print_options *
6814         isl_ast_print_options_set_print_user(
6815                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
6816                 __isl_give isl_printer *(*print_user)(
6817                         __isl_take isl_printer *p,
6818                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
6819                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
6820                 void *user);
6821         __isl_give isl_ast_print_options *
6822         isl_ast_print_options_set_print_for(
6823                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
6824                 __isl_give isl_printer *(*print_for)(
6825                         __isl_take isl_printer *p,
6826                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
6827                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
6828                 void *user);
6830 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_user>
6831 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_user> needs to
6832 be printed.
6833 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for>
6834 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_for> needs to
6835 be printed.
6836 Note that C<isl_ast_node_for_print> will I<not> call the
6837 callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for> on the node
6838 on which C<isl_ast_node_for_print> is called, but only on nested
6839 nodes of type C<isl_ast_node_for>.  It is therefore safe to
6840 call C<isl_ast_node_for_print> from within the callback set by
6841 C<isl_ast_print_options_set_print_for>.
6843 The following option determines the type to be used for iterators
6844 while printing the AST.
6846         int isl_options_set_ast_iterator_type(
6847                 isl_ctx *ctx, const char *val);
6848         const char *isl_options_get_ast_iterator_type(
6849                 isl_ctx *ctx);
6851 The AST printer only prints body nodes as blocks if these
6852 blocks cannot be safely omitted.
6853 For example, a C<for> node with one body node will not be
6854 surrounded with braces in C<ISL_FORMAT_C>.
6855 A block will always be printed by setting the following option.
6857         int isl_options_set_ast_always_print_block(isl_ctx *ctx,
6858                 int val);
6859         int isl_options_get_ast_always_print_block(isl_ctx *ctx);
6861 =head3 Options
6863         #include <isl/ast_build.h>
6864         int isl_options_set_ast_build_atomic_upper_bound(
6865                 isl_ctx *ctx, int val);
6866         int isl_options_get_ast_build_atomic_upper_bound(
6867                 isl_ctx *ctx);
6868         int isl_options_set_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx,
6869                 int val);
6870         int isl_options_get_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx);
6871         int isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(
6872                 isl_ctx *ctx, int val);
6873         int isl_options_get_ast_build_exploit_nested_bounds(
6874                 isl_ctx *ctx);
6875         int isl_options_set_ast_build_group_coscheduled(
6876                 isl_ctx *ctx, int val);
6877         int isl_options_get_ast_build_group_coscheduled(
6878                 isl_ctx *ctx);
6879         int isl_options_set_ast_build_scale_strides(
6880                 isl_ctx *ctx, int val);
6881         int isl_options_get_ast_build_scale_strides(
6882                 isl_ctx *ctx);
6883         int isl_options_set_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx,
6884                 int val);
6885         int isl_options_get_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx);
6886         int isl_options_set_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx,
6887                 int val);
6888         int isl_options_get_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx);
6890 =over
6892 =item * ast_build_atomic_upper_bound
6894 Generate loop upper bounds that consist of the current loop iterator,
6895 an operator and an expression not involving the iterator.
6896 If this option is not set, then the current loop iterator may appear
6897 several times in the upper bound.
6898 For example, when this option is turned off, AST generation
6899 for the schedule
6901         [n] -> { A[i] -> [i] : 0 <= i <= 100, n }
6903 produces
6905         for (int c0 = 0; c0 <= 100 && n >= c0; c0 += 1)
6906           A(c0);
6908 When the option is turned on, the following AST is generated
6910         for (int c0 = 0; c0 <= min(100, n); c0 += 1)
6911           A(c0);
6913 =item * ast_build_prefer_pdiv
6915 If this option is turned off, then the AST generation will
6916 produce ASTs that may only contain C<isl_ast_op_fdiv_q>
6917 operators, but no C<isl_ast_op_pdiv_q> or
6918 C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6919 If this options is turned on, then C<isl> will try to convert
6920 some of the C<isl_ast_op_fdiv_q> operators to (expressions containing)
6921 C<isl_ast_op_pdiv_q> or C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6923 =item * ast_build_exploit_nested_bounds
6925 Simplify conditions based on bounds of nested for loops.
6926 In particular, remove conditions that are implied by the fact
6927 that one or more nested loops have at least one iteration,
6928 meaning that the upper bound is at least as large as the lower bound.
6929 For example, when this option is turned off, AST generation
6930 for the schedule
6932         [N,M] -> { A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i <= N and
6933                                         0 <= j <= M }
6935 produces
6937         if (M >= 0)
6938           for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6939             for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6940               A(c0, c1);
6942 When the option is turned on, the following AST is generated
6944         for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6945           for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6946             A(c0, c1);
6948 =item * ast_build_group_coscheduled
6950 If two domain elements are assigned the same schedule point, then
6951 they may be executed in any order and they may even appear in different
6952 loops.  If this options is set, then the AST generator will make
6953 sure that coscheduled domain elements do not appear in separate parts
6954 of the AST.  This is useful in case of nested AST generation
6955 if the outer AST generation is given only part of a schedule
6956 and the inner AST generation should handle the domains that are
6957 coscheduled by this initial part of the schedule together.
6958 For example if an AST is generated for a schedule
6960         { A[i] -> [0]; B[i] -> [0] }
6962 then the C<isl_ast_build_set_create_leaf> callback described
6963 below may get called twice, once for each domain.
6964 Setting this option ensures that the callback is only called once
6965 on both domains together.
6967 =item * ast_build_separation_bounds
6969 This option specifies which bounds to use during separation.
6970 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_IMPLICIT>
6971 then all (possibly implicit) bounds on the current dimension will
6972 be used during separation.
6973 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_EXPLICIT>
6974 then only those bounds that are explicitly available will
6975 be used during separation.
6977 =item * ast_build_scale_strides
6979 This option specifies whether the AST generator is allowed
6980 to scale down iterators of strided loops.
6982 =item * ast_build_allow_else
6984 This option specifies whether the AST generator is allowed
6985 to construct if statements with else branches.
6987 =item * ast_build_allow_or
6989 This option specifies whether the AST generator is allowed
6990 to construct if conditions with disjunctions.
6992 =back
6994 =head3 Fine-grained Control over AST Generation
6996 Besides specifying the constraints on the parameters,
6997 an C<isl_ast_build> object can be used to control
6998 various aspects of the AST generation process.
6999 The most prominent way of control is through ``options'',
7000 which can be set using the following function.
7002         #include <isl/ast_build.h>
7003         __isl_give isl_ast_build *
7004         isl_ast_build_set_options(
7005                 __isl_take isl_ast_build *control,
7006                 __isl_take isl_union_map *options);
7008 The options are encoded in an C<isl_union_map>.
7009 The domain of this union relation refers to the schedule domain,
7010 i.e., the range of the schedule passed to C<isl_ast_build_ast_from_schedule>.
7011 In the case of nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
7012 the domain of C<options> should refer to the extra piece of the schedule.
7013 That is, it should be equal to the range of the wrapped relation in the
7014 range of the schedule.
7015 The range of the options can consist of elements in one or more spaces,
7016 the names of which determine the effect of the option.
7017 The values of the range typically also refer to the schedule dimension
7018 to which the option applies.  In case of nested AST generation
7019 (see L</"Nested AST Generation">), these values refer to the position
7020 of the schedule dimension within the innermost AST generation.
7021 The constraints on the domain elements of
7022 the option should only refer to this dimension and earlier dimensions.
7023 We consider the following spaces.
7025 =over
7027 =item C<separation_class>
7029 This space is a wrapped relation between two one dimensional spaces.
7030 The input space represents the schedule dimension to which the option
7031 applies and the output space represents the separation class.
7032 While constructing a loop corresponding to the specified schedule
7033 dimension(s), the AST generator will try to generate separate loops
7034 for domain elements that are assigned different classes.
7035 If only some of the elements are assigned a class, then those elements
7036 that are not assigned any class will be treated as belonging to a class
7037 that is separate from the explicitly assigned classes.
7038 The typical use case for this option is to separate full tiles from
7039 partial tiles.
7040 The other options, described below, are applied after the separation
7041 into classes.
7043 As an example, consider the separation into full and partial tiles
7044 of a tiling of a triangular domain.
7045 Take, for example, the domain
7047         { A[i,j] : 0 <= i,j and i + j <= 100 }
7049 and a tiling into tiles of 10 by 10.  The input to the AST generator
7050 is then the schedule
7052         { A[i,j] -> [([i/10]),[j/10],i,j] : 0 <= i,j and
7053                                                 i + j <= 100 }
7055 Without any options, the following AST is generated
7057         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1)
7058           for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
7059             for (int c2 = 10 * c0;
7060                  c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
7061                  c2 += 1)
7062               for (int c3 = 10 * c1;
7063                    c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
7064                    c3 += 1)
7065                 A(c2, c3);
7067 Separation into full and partial tiles can be obtained by assigning
7068 a class, say C<0>, to the full tiles.  The full tiles are represented by those
7069 values of the first and second schedule dimensions for which there are
7070 values of the third and fourth dimensions to cover an entire tile.
7071 That is, we need to specify the following option
7073         { [a,b,c,d] -> separation_class[[0]->[0]] :
7074                 exists b': 0 <= 10a,10b' and
7075                            10a+9+10b'+9 <= 100;
7076           [a,b,c,d] -> separation_class[[1]->[0]] :
7077                 0 <= 10a,10b and 10a+9+10b+9 <= 100 }
7079 which simplifies to
7081         { [a, b, c, d] -> separation_class[[1] -> [0]] :
7082                 a >= 0 and b >= 0 and b <= 8 - a;
7083           [a, b, c, d] -> separation_class[[0] -> [0]] :
7084                 a >= 0 and a <= 8 }
7086 With this option, the generated AST is as follows
7088         {
7089           for (int c0 = 0; c0 <= 8; c0 += 1) {
7090             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 8; c1 += 1)
7091               for (int c2 = 10 * c0;
7092                    c2 <= 10 * c0 + 9; c2 += 1)
7093                 for (int c3 = 10 * c1;
7094                      c3 <= 10 * c1 + 9; c3 += 1)
7095                   A(c2, c3);
7096             for (int c1 = -c0 + 9; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
7097               for (int c2 = 10 * c0;
7098                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
7099                    c2 += 1)
7100                 for (int c3 = 10 * c1;
7101                      c3 <= min(-c2 + 100, 10 * c1 + 9);
7102                      c3 += 1)
7103                   A(c2, c3);
7104           }
7105           for (int c0 = 9; c0 <= 10; c0 += 1)
7106             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
7107               for (int c2 = 10 * c0;
7108                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
7109                    c2 += 1)
7110                 for (int c3 = 10 * c1;
7111                      c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
7112                      c3 += 1)
7113                   A(c2, c3);
7114         }
7116 =item C<separate>
7118 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
7119 to which ``separation'' should be applied.  Separation tries to split
7120 a loop into several pieces if this can avoid the generation of guards
7121 inside the loop.
7122 See also the C<atomic> option.
7124 =item C<atomic>
7126 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
7127 for which the domains should be considered ``atomic''.  That is, the
7128 AST generator will make sure that any given domain space will only appear
7129 in a single loop at the specified level.
7131 Consider the following schedule
7133         { a[i] -> [i] : 0 <= i < 10;
7134           b[i] -> [i+1] : 0 <= i < 10 }
7136 If the following option is specified
7138         { [i] -> separate[x] }
7140 then the following AST will be generated
7142         {
7143           a(0);
7144           for (int c0 = 1; c0 <= 9; c0 += 1) {
7145             a(c0);
7146             b(c0 - 1);
7147           }
7148           b(9);
7149         }
7151 If, on the other hand, the following option is specified
7153         { [i] -> atomic[x] }
7155 then the following AST will be generated
7157         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1) {
7158           if (c0 <= 9)
7159             a(c0);
7160           if (c0 >= 1)
7161             b(c0 - 1);
7162         }
7164 If neither C<atomic> nor C<separate> is specified, then the AST generator
7165 may produce either of these two results or some intermediate form.
7167 =item C<unroll>
7169 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
7170 that should be I<completely> unrolled.
7171 To obtain a partial unrolling, the user should apply an additional
7172 strip-mining to the schedule and fully unroll the inner loop.
7174 =back
7176 Additional control is available through the following functions.
7178         #include <isl/ast_build.h>
7179         __isl_give isl_ast_build *
7180         isl_ast_build_set_iterators(
7181                 __isl_take isl_ast_build *control,
7182                 __isl_take isl_id_list *iterators);
7184 The function C<isl_ast_build_set_iterators> allows the user to
7185 specify a list of iterator C<isl_id>s to be used as iterators.
7186 If the input schedule is injective, then
7187 the number of elements in this list should be as large as the dimension
7188 of the schedule space, but no direct correspondence should be assumed
7189 between dimensions and elements.
7190 If the input schedule is not injective, then an additional number
7191 of C<isl_id>s equal to the largest dimension of the input domains
7192 may be required.
7193 If the number of provided C<isl_id>s is insufficient, then additional
7194 names are automatically generated.
7196         #include <isl/ast_build.h>
7197         __isl_give isl_ast_build *
7198         isl_ast_build_set_create_leaf(
7199                 __isl_take isl_ast_build *control,
7200                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
7201                         __isl_take isl_ast_build *build,
7202                         void *user), void *user);
7205 C<isl_ast_build_set_create_leaf> function allows for the
7206 specification of a callback that should be called whenever the AST
7207 generator arrives at an element of the schedule domain.
7208 The callback should return an AST node that should be inserted
7209 at the corresponding position of the AST.  The default action (when
7210 the callback is not set) is to continue generating parts of the AST to scan
7211 all the domain elements associated to the schedule domain element
7212 and to insert user nodes, ``calling'' the domain element, for each of them.
7213 The C<build> argument contains the current state of the C<isl_ast_build>.
7214 To ease nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
7215 all control information that is
7216 specific to the current AST generation such as the options and
7217 the callbacks has been removed from this C<isl_ast_build>.
7218 The callback would typically return the result of a nested
7219 AST generation or a
7220 user defined node created using the following function.
7222         #include <isl/ast.h>
7223         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_alloc_user(
7224                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
7226         #include <isl/ast_build.h>
7227         __isl_give isl_ast_build *
7228         isl_ast_build_set_at_each_domain(
7229                 __isl_take isl_ast_build *build,
7230                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
7231                         __isl_take isl_ast_node *node,
7232                         __isl_keep isl_ast_build *build,
7233                         void *user), void *user);
7234         __isl_give isl_ast_build *
7235         isl_ast_build_set_before_each_for(
7236                 __isl_take isl_ast_build *build,
7237                 __isl_give isl_id *(*fn)(
7238                         __isl_keep isl_ast_build *build,
7239                         void *user), void *user);
7240         __isl_give isl_ast_build *
7241         isl_ast_build_set_after_each_for(
7242                 __isl_take isl_ast_build *build,
7243                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
7244                         __isl_take isl_ast_node *node,
7245                         __isl_keep isl_ast_build *build,
7246                         void *user), void *user);
7248 The callback set by C<isl_ast_build_set_at_each_domain> will
7249 be called for each domain AST node.
7250 The callbacks set by C<isl_ast_build_set_before_each_for>
7251 and C<isl_ast_build_set_after_each_for> will be called
7252 for each for AST node.  The first will be called in depth-first
7253 pre-order, while the second will be called in depth-first post-order.
7254 Since C<isl_ast_build_set_before_each_for> is called before the for
7255 node is actually constructed, it is only passed an C<isl_ast_build>.
7256 The returned C<isl_id> will be added as an annotation (using
7257 C<isl_ast_node_set_annotation>) to the constructed for node.
7258 In particular, if the user has also specified an C<after_each_for>
7259 callback, then the annotation can be retrieved from the node passed to
7260 that callback using C<isl_ast_node_get_annotation>.
7261 All callbacks should C<NULL> on failure.
7262 The given C<isl_ast_build> can be used to create new
7263 C<isl_ast_expr> objects using C<isl_ast_build_expr_from_pw_aff>
7264 or C<isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff>.
7266 =head3 Nested AST Generation
7268 C<isl> allows the user to create an AST within the context
7269 of another AST.  These nested ASTs are created using the
7270 same C<isl_ast_build_ast_from_schedule> function that is used to create the
7271 outer AST.  The C<build> argument should be an C<isl_ast_build>
7272 passed to a callback set by
7273 C<isl_ast_build_set_create_leaf>.
7274 The space of the range of the C<schedule> argument should refer
7275 to this build.  In particular, the space should be a wrapped
7276 relation and the domain of this wrapped relation should be the
7277 same as that of the range of the schedule returned by
7278 C<isl_ast_build_get_schedule> below.
7279 In practice, the new schedule is typically
7280 created by calling C<isl_union_map_range_product> on the old schedule
7281 and some extra piece of the schedule.
7282 The space of the schedule domain is also available from
7283 the C<isl_ast_build>.
7285         #include <isl/ast_build.h>
7286         __isl_give isl_union_map *isl_ast_build_get_schedule(
7287                 __isl_keep isl_ast_build *build);
7288         __isl_give isl_space *isl_ast_build_get_schedule_space(
7289                 __isl_keep isl_ast_build *build);
7290         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_restrict(
7291                 __isl_take isl_ast_build *build,
7292                 __isl_take isl_set *set);
7294 The C<isl_ast_build_get_schedule> function returns a (partial)
7295 schedule for the domains elements for which part of the AST still needs to
7296 be generated in the current build.
7297 In particular, the domain elements are mapped to those iterations of the loops
7298 enclosing the current point of the AST generation inside which
7299 the domain elements are executed.
7300 No direct correspondence between
7301 the input schedule and this schedule should be assumed.
7302 The space obtained from C<isl_ast_build_get_schedule_space> can be used
7303 to create a set for C<isl_ast_build_restrict> to intersect
7304 with the current build.  In particular, the set passed to
7305 C<isl_ast_build_restrict> can have additional parameters.
7306 The ids of the set dimensions in the space returned by
7307 C<isl_ast_build_get_schedule_space> correspond to the
7308 iterators of the already generated loops.
7309 The user should not rely on the ids of the output dimensions
7310 of the relations in the union relation returned by
7311 C<isl_ast_build_get_schedule> having any particular value.
7313 =head1 Applications
7315 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
7316 it also contains some basic applications that use some
7317 of the functionality of C<isl>.
7318 The input may be specified in either the L<isl format>
7319 or the L<PolyLib format>.
7321 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
7323 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
7324 an integer element of the polyhedron, if there is any.
7325 The first column in the output is the denominator and is always
7326 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
7327 then a vector of length zero is printed.
7329 =head2 C<isl_pip>
7331 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
7332 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
7333 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
7334 of constraints on a parametric polyhedron.
7335 The coefficients of the parameters appear in the last columns
7336 (but before the final constant column).
7337 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
7338 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
7339 is just a dump of the internal state.
7341 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
7343 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
7344 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
7345 If an affine objective function
7346 is given, then the constant should appear in the last column.
7348 =head2 C<isl_polytope_scan>
7350 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
7351 all integer points in the polytope.
7353 =head2 C<isl_codegen>
7355 Given a schedule, a context set and an options relation,
7356 C<isl_codegen> prints out an AST that scans the domain elements
7357 of the schedule in the order of their image(s) taking into account
7358 the constraints in the context set.