49d12f4fb3f135f3b0cdc7ff0c4b94b73af7a3fd
[isl.git] / doc / user.pod
blob49d12f4fb3f135f3b0cdc7ff0c4b94b73af7a3fd
1 =head1 Introduction
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
23 =head2 Backward Incompatible Changes
25 =head3 Changes since isl-0.02
27 =over
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
36 =back
38 =head3 Changes since isl-0.03
40 =over
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
47 =back
49 =head3 Changes since isl-0.04
51 =over
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
56 =back
58 =head3 Changes since isl-0.05
60 =over
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take a B<map> space as input.  An old call
72 C<isl_map_identity(space)> can be rewritten to
73 C<isl_map_identity(isl_space_map_from_set(space))>.
75 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
76 a parameter position as input.  Instead, the exponent
77 is now expressed as the domain of the resulting relation.
79 =back
81 =head3 Changes since isl-0.06
83 =over
85 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
86 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
87 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
89 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
90 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
91 but they will be removed in the future.
93 =back
95 =head3 Changes since isl-0.07
97 =over
99 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
100 C<isl_pw_aff_union_max>.
101 Similarly, the function C<isl_pw_aff_add> has been renamed to
102 C<isl_pw_aff_union_add>.
104 =item * The C<isl_dim> type has been renamed to C<isl_space>
105 along with the associated functions.
106 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
107 but they will be removed in the future.
109 =item * Spaces of maps, sets and parameter domains are now
110 treated differently.  The distinction between map spaces and set spaces
111 has always been made on a conceptual level, but proper use of such spaces
112 was never checked.  Furthermore, up until isl-0.07 there was no way
113 of explicitly creating a parameter space.  These can now be created
114 directly using C<isl_space_params_alloc> or from other spaces using
115 C<isl_space_params>.
117 =item * The space in which C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_qpolynomial>,
118 C<isl_pw_qpolynomial>, C<isl_qpolynomial_fold> and C<isl_pw_qpolynomial_fold>
119 objects live is now a map space
120 instead of a set space.  This means, for example, that the dimensions
121 of the domain of an C<isl_aff> are now considered to be of type
122 C<isl_dim_in> instead of C<isl_dim_set>.  Extra functions have been
123 added to obtain the domain space.  Some of the constructors still
124 take a domain space and have therefore been renamed.
126 =item * The functions C<isl_equality_alloc> and C<isl_inequality_alloc>
127 now take an C<isl_local_space> instead of an C<isl_space>.
128 An C<isl_local_space> can be created from an C<isl_space>
129 using C<isl_local_space_from_space>.
131 =item * The C<isl_div> type has been removed.  Functions that used
132 to return an C<isl_div> now return an C<isl_aff>.
133 Note that the space of an C<isl_aff> is that of relation.
134 When replacing a call to C<isl_div_get_coefficient> by a call to
135 C<isl_aff_get_coefficient> any C<isl_dim_set> argument needs
136 to be replaced by C<isl_dim_in>.
137 A call to C<isl_aff_from_div> can be replaced by a call
138 to C<isl_aff_floor>.
139 A call to C<isl_qpolynomial_div(div)> call be replaced by
140 the nested call
142         isl_qpolynomial_from_aff(isl_aff_floor(div))
144 The function C<isl_constraint_div> has also been renamed
145 to C<isl_constraint_get_div>.
147 =item * The C<nparam> argument has been removed from
148 C<isl_map_read_from_str> and similar functions.
149 When reading input in the original PolyLib format,
150 the result will have no parameters.
151 If parameters are expected, the caller may want to perform
152 dimension manipulation on the result.
154 =back
156 =head3 Changes since isl-0.09
158 =over
160 =item * The C<schedule_split_parallel> option has been replaced
161 by the C<schedule_split_scaled> option.
163 =item * The first argument of C<isl_pw_aff_cond> is now
164 an C<isl_pw_aff> instead of an C<isl_set>.
165 A call C<isl_pw_aff_cond(a, b, c)> can be replaced by
167         isl_pw_aff_cond(isl_set_indicator_function(a), b, c)
169 =back
171 =head3 Changes since isl-0.10
173 =over
175 =item * The functions C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
176 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have been renamed to
177 C<isl_set_dim_has_any_lower_bound> and
178 C<isl_set_dim_has_any_upper_bound>.
179 The new C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
180 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have slightly different meanings.
182 =back
184 =head1 License
186 C<isl> is released under the MIT license.
188 =over
190 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
191 this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
192 the Software without restriction, including without limitation the rights to
193 use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
194 of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
195 so, subject to the following conditions:
197 The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
198 copies or substantial portions of the Software.
200 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
201 IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
202 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
203 AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
204 LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
205 OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
206 SOFTWARE.
208 =back
210 Note that C<isl> currently requires C<GMP>, which is released
211 under the GNU Lesser General Public License (LGPL).  This means
212 that code linked against C<isl> is also linked against LGPL code.
214 =head1 Installation
216 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
217 or from the git repository.  Both are available from
218 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
219 The installation process depends on how you obtained
220 the source.
222 =head2 Installation from the git repository
224 =over
226 =item 1 Clone or update the repository
228 The first time the source is obtained, you need to clone
229 the repository.
231         git clone git://repo.or.cz/isl.git
233 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
235         git pull
237 =item 2 Generate C<configure>
239         ./autogen.sh
241 =back
243 After performing the above steps, continue
244 with the L<Common installation instructions>.
246 =head2 Common installation instructions
248 =over
250 =item 1 Obtain C<GMP>
252 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
253 Your distribution may not provide these header files by default
254 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
255 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
256 source, available from L<http://gmplib.org/>.
258 =item 2 Configure
260 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
261 To run it, just type
263         ./configure
265 optionally followed by some configure options.
266 A complete list of options can be obtained by running
268         ./configure --help
270 Below we discuss some of the more common options.
272 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
273 C<piplib> functionality is currently used by default.
274 The C<--with-piplib> option can
275 be used to specify which C<piplib>
276 library to use, either an installed version (C<system>),
277 an externally built version (C<build>)
278 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
279 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
280 and C<piplib>.
282 =over
284 =item C<--prefix>
286 Installation prefix for C<isl>
288 =item C<--with-gmp-prefix>
290 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
292 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
294 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
296 =item C<--with-piplib>
298 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
300 =item C<--with-piplib-prefix>
302 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
304 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
306 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
308 =item C<--with-piplib-builddir>
310 Location where C<build> C<piplib> was built.
312 =back
314 =item 3 Compile
316         make
318 =item 4 Install (optional)
320         make install
322 =back
324 =head1 Integer Set Library
326 =head2 Initialization
328 All manipulations of integer sets and relations occur within
329 the context of an C<isl_ctx>.
330 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
331 All arguments of a function are required to have been allocated
332 within the same context.
333 There are currently no functions available for moving an object
334 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
335 there is currently no way of safely moving an object from one
336 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
338 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
339 freed using C<isl_ctx_free>.
340 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
341 before the C<isl_ctx> itself is freed.
343         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
344         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
346 =head2 Integers
348 All operations on integers, mainly the coefficients
349 of the constraints describing the sets and relations,
350 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
351 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
352 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
353 are wrapped inside C<isl> specific macros.
354 The basic type is C<isl_int> and the operations below
355 are available on this type.
356 The meanings of these operations are essentially the same
357 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
358 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
359 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
360 and they need to be released with C<isl_int_clear>
361 after the last use.
362 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
363 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
364 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
365 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
367 =over
369 =item isl_int_init(i)
371 =item isl_int_clear(i)
373 =item isl_int_set(r,i)
375 =item isl_int_set_si(r,i)
377 =item isl_int_set_gmp(r,g)
379 =item isl_int_get_gmp(i,g)
381 =item isl_int_abs(r,i)
383 =item isl_int_neg(r,i)
385 =item isl_int_swap(i,j)
387 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
389 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
391 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
393 =item isl_int_add(r,i,j)
395 =item isl_int_sub(r,i,j)
397 =item isl_int_mul(r,i,j)
399 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
401 =item isl_int_addmul(r,i,j)
403 =item isl_int_submul(r,i,j)
405 =item isl_int_gcd(r,i,j)
407 =item isl_int_lcm(r,i,j)
409 =item isl_int_divexact(r,i,j)
411 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
413 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
415 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
417 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
419 =item isl_int_read(r,s)
421 =item isl_int_print(out,i,width)
423 =item isl_int_sgn(i)
425 =item isl_int_cmp(i,j)
427 =item isl_int_cmp_si(i,si)
429 =item isl_int_eq(i,j)
431 =item isl_int_ne(i,j)
433 =item isl_int_lt(i,j)
435 =item isl_int_le(i,j)
437 =item isl_int_gt(i,j)
439 =item isl_int_ge(i,j)
441 =item isl_int_abs_eq(i,j)
443 =item isl_int_abs_ne(i,j)
445 =item isl_int_abs_lt(i,j)
447 =item isl_int_abs_gt(i,j)
449 =item isl_int_abs_ge(i,j)
451 =item isl_int_is_zero(i)
453 =item isl_int_is_one(i)
455 =item isl_int_is_negone(i)
457 =item isl_int_is_pos(i)
459 =item isl_int_is_neg(i)
461 =item isl_int_is_nonpos(i)
463 =item isl_int_is_nonneg(i)
465 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
467 =back
469 =head2 Sets and Relations
471 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
472 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
473 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
474 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
475 can be described as a conjunction of affine constraints, while
476 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
477 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
478 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
479 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
480 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
481 where spaces are considered different if they have a different number
482 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
483 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
484 one set of variables, while relations have two sets of variables,
485 input variables and output variables.
487 =head2 Memory Management
489 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
490 several substeps and since the user is usually not interested in
491 the intermediate results, most functions that return a new object
492 will also release all the objects passed as arguments.
493 If the user still wants to use one or more of these arguments
494 after the function call, she should pass along a copy of the
495 object rather than the object itself.
496 The user is then responsible for making sure that the original
497 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
499 The arguments and return values of all documented functions are
500 annotated to make clear which arguments are released and which
501 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
502 are used
504 =over
506 =item C<__isl_give>
508 C<__isl_give> means that a new object is returned.
509 The user should make sure that the returned pointer is
510 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
511 In between, it can be used as a value for as many
512 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
513 There is one exception, and that is the case where the
514 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
515 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
517 =item C<__isl_take>
519 C<__isl_take> means that the object the argument points to
520 is taken over by the function and may no longer be used
521 by the user as an argument to any other function.
522 The pointer value must be one returned by a function
523 returning an C<__isl_give> pointer.
524 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
525 be treated as an error in the sense that the function will
526 not perform its usual operation.  However, it will still
527 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
528 are released.
530 =item C<__isl_keep>
532 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
533 temporarily.  After the function has finished, the user
534 can still use it as an argument to other functions.
535 A C<NULL> value will be treated in the same way as
536 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
538 =back
540 =head2 Error Handling
542 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
543 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
544 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
545 to react on error: to warn, to continue or to abort.
547 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
548 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
549 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
550 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
551 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
552 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
553 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
554 continue to use isl, but only to observe new errors.
556         #include <isl/ctx.h>
557         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
558         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
560 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
561 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
562 implement its own error reporting.
564 The last option is to directly abort the execution of the program from within
565 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
566 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
567 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
568 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
569 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
570 abort on error.
572 The on error behavior of isl can be specified by calling
573 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
574 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
575 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
576 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
577 It is also possible to query the current error mode.
579         #include <isl/options.h>
580         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
581         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
583 =head2 Identifiers
585 Identifiers are used to identify both individual dimensions
586 and tuples of dimensions.  They consist of an optional name and an optional
587 user pointer.  The name and the user pointer cannot both be C<NULL>, however.
588 Identifiers with the same name but different pointer values
589 are considered to be distinct.
590 Similarly, identifiers with different names but the same pointer value
591 are also considered to be distinct.
592 Equal identifiers are represented using the same object.
593 Pairs of identifiers can therefore be tested for equality using the
594 C<==> operator.
595 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
596 using the following functions.
598         #include <isl/id.h>
599         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
600                 __isl_keep const char *name, void *user);
601         __isl_give isl_id *isl_id_set_free_user(
602                 __isl_take isl_id *id,
603                 __isl_give void (*free_user)(void *user));
604         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
605         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
607         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
608         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
609         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
611         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
612                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
614 The callback set by C<isl_id_set_free_user> is called on the user
615 pointer when the last reference to the C<isl_id> is freed.
616 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
617 data structure, so the result can only be used while the
618 corresponding C<isl_id> is alive.
620 =head2 Spaces
622 Whenever a new set, relation or similiar object is created from scratch,
623 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
624 Each space involves zero or more parameters and zero, one or two
625 tuples of set or input/output dimensions.  The parameters and dimensions
626 are identified by an C<isl_dim_type> and a position.
627 The type C<isl_dim_param> refers to parameters,
628 the type C<isl_dim_set> refers to set dimensions (for spaces
629 with a single tuple of dimensions) and the types C<isl_dim_in>
630 and C<isl_dim_out> refer to input and output dimensions
631 (for spaces with two tuples of dimensions).
632 Local spaces (see L</"Local Spaces">) also contain dimensions
633 of type C<isl_dim_div>.
634 Note that parameters are only identified by their position within
635 a given object.  Across different objects, parameters are (usually)
636 identified by their names or identifiers.  Only unnamed parameters
637 are identified by their positions across objects.  The use of unnamed
638 parameters is discouraged.
640         #include <isl/space.h>
641         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
642                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
643         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
644                 unsigned nparam);
645         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
646                 unsigned nparam, unsigned dim);
647         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
648         void *isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
649         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
650                 enum isl_dim_type type);
652 The space used for creating a parameter domain
653 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
654 For other sets, the space
655 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
656 for a relation, the space
657 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
658 C<isl_space_dim> can be used
659 to find out the number of dimensions of each type in
660 a space, where type may be
661 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
662 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
663 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
665 To check whether a given space is that of a set or a map
666 or whether it is a parameter space, use these functions:
668         #include <isl/space.h>
669         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
670         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
671         int isl_space_is_map(__isl_keep isl_space *space);
673 Spaces can be compared using the following functions:
675         #include <isl/space.h>
676         int isl_space_is_equal(__isl_keep isl_space *space1,
677                 __isl_keep isl_space *space2);
678         int isl_space_is_domain(__isl_keep isl_space *space1,
679                 __isl_keep isl_space *space2);
680         int isl_space_is_range(__isl_keep isl_space *space1,
681                 __isl_keep isl_space *space2);
683 C<isl_space_is_domain> checks whether the first argument is equal
684 to the domain of the second argument.  This requires in particular that
685 the first argument is a set space and that the second argument
686 is a map space.
688 It is often useful to create objects that live in the
689 same space as some other object.  This can be accomplished
690 by creating the new objects
691 (see L<Creating New Sets and Relations> or
692 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
693 of the original object.
695         #include <isl/set.h>
696         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
697                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
698         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
700         #include <isl/union_set.h>
701         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
702                 __isl_keep isl_union_set *uset);
704         #include <isl/map.h>
705         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
706                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
707         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
709         #include <isl/union_map.h>
710         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
711                 __isl_keep isl_union_map *umap);
713         #include <isl/constraint.h>
714         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
715                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
717         #include <isl/polynomial.h>
718         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
719                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
720         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
721                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
722         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
723                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
724         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
725                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
726         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
727                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
728         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
729                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
730         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
731                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
732         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
733                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
734         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
735                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
737         #include <isl/aff.h>
738         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
739                 __isl_keep isl_aff *aff);
740         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
741                 __isl_keep isl_aff *aff);
742         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
743                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
744         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
745                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
746         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_domain_space(
747                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
748         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
749                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
750         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
751                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
752         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
753                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
754         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
755                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
756         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_domain_space(
757                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
758         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_space(
759                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
761         #include <isl/point.h>
762         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
763                 __isl_keep isl_point *pnt);
765 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
766 using the following functions.
768         #include <isl/space.h>
769         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
770                 __isl_take isl_space *space,
771                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
772                 __isl_take isl_id *id);
773         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
774                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
775         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
776                 __isl_keep isl_space *space,
777                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
778         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
779                 __isl_take isl_space *space,
780                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
781                  __isl_keep const char *name);
782         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
783                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
784         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
785                 __isl_keep isl_space *space,
786                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
788 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
789 data structure, so the result can only be used while the
790 corresponding C<isl_space> is alive.
791 Also note that every function that operates on two sets or relations
792 requires that both arguments have the same parameters.  This also
793 means that if one of the arguments has named parameters, then the
794 other needs to have named parameters too and the names need to match.
795 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
796 arguments may have different parameters (as long as they are named),
797 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
798 the arguments.
800 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
801 its position can be obtained from the following function.
803         #include <isl/space.h>
804         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
805                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
806         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
807                 enum isl_dim_type type, const char *name);
809 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
810 using the following functions.
812         #include <isl/space.h>
813         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
814                 __isl_take isl_space *space,
815                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
816         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
817                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
818         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
819                 enum isl_dim_type type);
820         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
821                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
822         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
823                 __isl_take isl_space *space,
824                 enum isl_dim_type type, const char *s);
825         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
826                 enum isl_dim_type type);
827         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
828                 enum isl_dim_type type);
830 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
831 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
832 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
833 data structure.
834 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
835 to have the same name.
837 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
838 the domain or range of a relation can be a nested relation.
839 The following functions can be used to construct and deconstruct
840 such nested spaces.
842         #include <isl/space.h>
843         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
844         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
845         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
847 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
848 be the space of a set, while that of
849 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
850 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
851 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
853 Spaces can be created from other spaces
854 using the following functions.
856         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
857         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
858         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
859         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
860         __isl_give isl_space *isl_space_params(
861                 __isl_take isl_space *space);
862         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
863                 __isl_take isl_space *space);
864         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
865         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
866                 __isl_take isl_space *right);
867         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
868                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
869         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
870                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
871         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
872                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
873         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
874                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
875         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
876                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
877                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
878                 unsigned n);
879         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
880                 __isl_take isl_space *space);
881         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
882                 __isl_take isl_space *domain,
883                 __isl_take isl_space *range);
884         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
885         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
886                 __isl_take isl_space *space);
887         __isl_give isl_space *isl_space_uncurry(
888                 __isl_take isl_space *space);
890 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
891 the name and the internal structure are lost.
893 =head2 Local Spaces
895 A local space is essentially a space with
896 zero or more existentially quantified variables.
897 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
898 using the following functions.
900         #include <isl/constraint.h>
901         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
902                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
904         #include <isl/set.h>
905         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
906                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
908         #include <isl/map.h>
909         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
910                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
912 A new local space can be created from a space using
914         #include <isl/local_space.h>
915         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
916                 __isl_take isl_space *space);
918 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
920         #include <isl/local_space.h>
921         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
922                 __isl_keep isl_local_space *ls);
923         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
924         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
925                 enum isl_dim_type type);
926         int isl_local_space_has_dim_id(
927                 __isl_keep isl_local_space *ls,
928                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
929         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
930                 __isl_keep isl_local_space *ls,
931                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
932         int isl_local_space_has_dim_name(
933                 __isl_keep isl_local_space *ls,
934                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
935         const char *isl_local_space_get_dim_name(
936                 __isl_keep isl_local_space *ls,
937                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
938         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
939                 __isl_take isl_local_space *ls,
940                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
941         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
942                 __isl_take isl_local_space *ls,
943                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
944                 __isl_take isl_id *id);
945         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
946                 __isl_keep isl_local_space *ls);
947         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
948                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
949         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
950                 __isl_keep isl_local_space *ls);
951         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
953 Note that C<isl_local_space_get_div> can only be used on local spaces
954 of sets.
956 Two local spaces can be compared using
958         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
959                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
961 Local spaces can be created from other local spaces
962 using the following functions.
964         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
965                 __isl_take isl_local_space *ls);
966         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
967                 __isl_take isl_local_space *ls);
968         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
969                 __isl_take isl_local_space *ls);
970         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
971                 __isl_take isl_local_space *ls1,
972                 __isl_take isl_local_space *ls2);
973         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
974                 __isl_take isl_local_space *ls,
975                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
976         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
977                 __isl_take isl_local_space *ls,
978                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
979         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
980                 __isl_take isl_local_space *ls,
981                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
983 =head2 Input and Output
985 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
986 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
987 in some cases.
989 =head3 C<isl> format
991 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
992 syntax for describing the parameters and allows for the definition
993 of an existentially quantified variable as the integer division
994 of an affine expression.
995 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
996 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
998         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
999                                 i - 10 a <= 6) }
1001 A set or relation can have several disjuncts, separated
1002 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
1003 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
1004 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
1005 C<and>.
1007 =head3 C<PolyLib> format
1009 If the represented set is a union, then the first line
1010 contains a single number representing the number of disjuncts.
1011 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
1013 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
1014 The first line contains two numbers representing
1015 the number of rows and columns,
1016 where the number of rows is equal to the number of constraints
1017 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
1018 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
1019 In each row, the first column indicates whether the constraint
1020 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
1021 corresponds to the constant term.
1023 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
1024 appear in the last columns before the constant column.
1025 The coefficients of any existentially quantified variables appear
1026 between those of the set variables and those of the parameters.
1028 =head3 Extended C<PolyLib> format
1030 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
1031 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
1032 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
1033 also contains four additional numbers:
1034 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
1035 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
1036 quantified variables) and the number of parameters.
1037 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
1038 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
1039 dimensions is zero.
1041 =head3 Input
1043         #include <isl/set.h>
1044         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
1045                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1046         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
1047                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1048         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
1049                 FILE *input);
1050         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1051                 const char *str);
1053         #include <isl/map.h>
1054         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
1055                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1056         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
1057                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1058         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
1059                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1060         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1061                 const char *str);
1063         #include <isl/union_set.h>
1064         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
1065                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1066         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
1067                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1069         #include <isl/union_map.h>
1070         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
1071                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1072         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
1073                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1075 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
1076 or the C<isl> format.
1078 =head3 Output
1080 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1081 be created.
1083         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1084                 FILE *file);
1085         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1086         void *isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
1087         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1088                 __isl_keep isl_printer *printer);
1090 The printer can be inspected using the following functions.
1092         FILE *isl_printer_get_file(
1093                 __isl_keep isl_printer *printer);
1094         int isl_printer_get_output_format(
1095                 __isl_keep isl_printer *p);
1097 The behavior of the printer can be modified in various ways
1099         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1100                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1101         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1102                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1103         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1104                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1105         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1106                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1107         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1108                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1110 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1111 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1112 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1113 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
1114 C<isl_printer_set_indent>) spaces
1115 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1116 In the C<PolyLib> format output,
1117 the coefficients of the existentially quantified variables
1118 appear between those of the set variables and those
1119 of the parameters.
1120 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1121 by the specified amount (which may be negative).
1123 To actually print something, use
1125         #include <isl/printer.h>
1126         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1127                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1129         #include <isl/set.h>
1130         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1131                 __isl_take isl_printer *printer,
1132                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1133         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1134                 __isl_take isl_printer *printer,
1135                 __isl_keep isl_set *set);
1137         #include <isl/map.h>
1138         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1139                 __isl_take isl_printer *printer,
1140                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1141         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1142                 __isl_take isl_printer *printer,
1143                 __isl_keep isl_map *map);
1145         #include <isl/union_set.h>
1146         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1147                 __isl_take isl_printer *p,
1148                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1150         #include <isl/union_map.h>
1151         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1152                 __isl_take isl_printer *p,
1153                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1155 When called on a file printer, the following function flushes
1156 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1158         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1159                 __isl_take isl_printer *p);
1161 =head2 Creating New Sets and Relations
1163 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1165 =over
1167 =item * Empty sets and relations
1169         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1170                 __isl_take isl_space *space);
1171         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1172                 __isl_take isl_space *space);
1173         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1174                 __isl_take isl_space *space);
1175         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1176                 __isl_take isl_space *space);
1177         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1178                 __isl_take isl_space *space);
1179         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1180                 __isl_take isl_space *space);
1182 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1183 is only used to specify the parameters.
1185 =item * Universe sets and relations
1187         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1188                 __isl_take isl_space *space);
1189         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1190                 __isl_take isl_space *space);
1191         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1192                 __isl_take isl_space *space);
1193         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1194                 __isl_take isl_space *space);
1195         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1196                 __isl_take isl_union_set *uset);
1197         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1198                 __isl_take isl_union_map *umap);
1200 The sets and relations constructed by the functions above
1201 contain all integer values, while those constructed by the
1202 functions below only contain non-negative values.
1204         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1205                 __isl_take isl_space *space);
1206         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1207                 __isl_take isl_space *space);
1208         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1209                 __isl_take isl_space *space);
1210         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1211                 __isl_take isl_space *space);
1213 =item * Identity relations
1215         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1216                 __isl_take isl_space *space);
1217         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1218                 __isl_take isl_space *space);
1220 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1221 to be the same.
1223 =item * Lexicographic order
1225         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1226                 __isl_take isl_space *set_space);
1227         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1228                 __isl_take isl_space *set_space);
1229         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1230                 __isl_take isl_space *set_space);
1231         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1232                 __isl_take isl_space *set_space);
1233         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1234                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1235         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1236                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1237         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1238                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1239         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1240                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1242 The first four functions take a space for a B<set>
1243 and return relations that express that the elements in the domain
1244 are lexicographically less
1245 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1246 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1247 than the elements in the range.
1248 The last four functions take a space for a map
1249 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1250 in the domain are lexicographically less
1251 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1252 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1253 than the first C<n> dimensions in the range.
1255 =back
1257 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1258 using the following functions.
1260         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1261                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1262         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1263                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1265 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1266 using the following functions.
1268         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_basic_set(
1269                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1270         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_basic_map(
1271                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1272         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1273                 __isl_take isl_set *set);
1274         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1275                 __isl_take isl_map *map);
1277 The inverse conversions below can only be used if the input
1278 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1279 space.
1281         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1282                 __isl_take isl_union_set *uset);
1283         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1284                 __isl_take isl_union_map *umap);
1286 A zero-dimensional (basic) set can be constructed on a given parameter domain
1287 using the following function.
1289         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_params(
1290                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1291         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1292                 __isl_take isl_set *set);
1294 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1295 functions.
1297         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1298                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1299         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1300         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1301                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1302         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1303                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1304         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1305         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1306                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1307         void *isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1308         void *isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1309         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1310         void *isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1311         void *isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1312         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1314 Other sets and relations can be constructed by starting
1315 from a universe set or relation, adding equality and/or
1316 inequality constraints and then projecting out the
1317 existentially quantified variables, if any.
1318 Constraints can be constructed, manipulated and
1319 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1320 using the following functions.
1322         #include <isl/constraint.h>
1323         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1324                 __isl_take isl_local_space *ls);
1325         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1326                 __isl_take isl_local_space *ls);
1327         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1328                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1329         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1330                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1331         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1332                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1333                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1334         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1335                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1336                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1337         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1338                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1339                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1340         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1341                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1342                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1343         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1344                 __isl_take isl_map *map,
1345                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1346         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1347                 __isl_take isl_set *set,
1348                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1349         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1350                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1351                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1353 For example, to create a set containing the even integers
1354 between 10 and 42, you would use the following code.
1356         isl_space *space;
1357         isl_local_space *ls;
1358         isl_constraint *c;
1359         isl_basic_set *bset;
1361         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1362         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1363         ls = isl_local_space_from_space(space);
1365         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1366         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1367         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1368         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1370         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1371         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1372         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1373         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1375         c = isl_inequality_alloc(ls);
1376         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1377         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1378         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1380         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1382 Or, alternatively,
1384         isl_basic_set *bset;
1385         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1386                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1388 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1389 describing the equalities and the inequalities.
1391         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1392                 __isl_take isl_space *space,
1393                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1394                 enum isl_dim_type c1,
1395                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1396                 enum isl_dim_type c4);
1397         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1398                 __isl_take isl_space *space,
1399                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1400                 enum isl_dim_type c1,
1401                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1402                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1404 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1405 different kinds of variables appear in the input matrices
1406 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1407 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1408 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1409 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1411 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1412 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1413 or a list of affine expressions
1414 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1415 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1417         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1418                 __isl_take isl_aff *aff);
1419         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1420                 __isl_take isl_aff *aff);
1421         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1422                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1423         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1424                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1425         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1426                 __isl_take isl_space *domain_space,
1427                 __isl_take isl_aff_list *list);
1428         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1429                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1430         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1431                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1432         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1433                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1434         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1435                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1436         __isl_give isl_union_map *
1437         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1438                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1440 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1441 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1442 of zero affine expressions.
1444 =head2 Inspecting Sets and Relations
1446 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1447 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1448 explained in the following sections.
1449 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1450 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1451 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1452 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1454         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1455                 __isl_take isl_set *set);
1456         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1457                 __isl_take isl_map *map);
1458         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1459                 __isl_take isl_union_set *uset);
1460         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1461                 __isl_take isl_union_map *umap);
1463 This explicit representation defines the existentially quantified
1464 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1465 including earlier existentially quantified variables.
1466 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1467 has a unique value when the values of the other variables are known.
1468 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1469 with the same explicit representations, should appear in the
1470 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1471 either of the following functions.
1473         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1474                 __isl_take isl_set *set);
1475         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1476                 __isl_take isl_map *map);
1478 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1479 using the following functions, which compute an overapproximation.
1481         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1482                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1483         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1484                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1485         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1486                 __isl_take isl_set *set);
1487         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1488                 __isl_take isl_map *map);
1490 It is also possible to only remove those divs that are defined
1491 in terms of a given range of dimensions or only those for which
1492 no explicit representation is known.
1494         __isl_give isl_basic_set *
1495         isl_basic_set_remove_divs_involving_dims(
1496                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1497                 enum isl_dim_type type,
1498                 unsigned first, unsigned n);
1499         __isl_give isl_basic_map *
1500         isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1501                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1502                 enum isl_dim_type type,
1503                 unsigned first, unsigned n);
1504         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(
1505                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1506                 unsigned first, unsigned n);
1507         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(
1508                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1509                 unsigned first, unsigned n);
1511         __isl_give isl_basic_set *
1512         isl_basic_set_remove_unknown_divs(
1513                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1514         __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(
1515                 __isl_take isl_set *set);
1516         __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(
1517                 __isl_take isl_map *map);
1519 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1521         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1522                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1523                 void *user);
1524         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1525                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1526                 void *user);
1528 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1529 from
1531         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1532         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1534 To extract the set or map in a given space from a union, use
1536         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1537                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1538                 __isl_take isl_space *space);
1539         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1540                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1541                 __isl_take isl_space *space);
1543 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1545         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1546                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1547                 void *user);
1548         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1549                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1550                 void *user);
1552 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1553 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1554 occurs, the above functions will return -1.
1556 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1557 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1558 If this is required, then the user should call one of
1559 the following functions first.
1561         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1562                 __isl_take isl_set *set);
1563         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1564                 __isl_take isl_map *map);
1566 The number of basic sets in a set can be obtained
1567 from
1569         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1571 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1573         #include <isl/constraint.h>
1575         int isl_basic_set_n_constraint(
1576                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1577         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1578                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1579                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1580                 void *user);
1581         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1582                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1583                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1584                 void *user);
1585         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1587 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1588 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1589 occurs, the above functions will return -1.
1590 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1591 Use the following function to find out whether a constraint
1592 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1594         int isl_constraint_is_equality(
1595                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1597 The coefficients of the constraints can be inspected using
1598 the following functions.
1600         int isl_constraint_is_lower_bound(
1601                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1602                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1603         int isl_constraint_is_upper_bound(
1604                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1605                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1606         void isl_constraint_get_constant(
1607                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1608         void isl_constraint_get_coefficient(
1609                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1610                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1611         int isl_constraint_involves_dims(
1612                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1613                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1615 The explicit representations of the existentially quantified
1616 variables can be inspected using the following function.
1617 Note that the user is only allowed to use this function
1618 if the inspected set or map is the result of a call
1619 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1620 The existentially quantified variable is equal to the floor
1621 of the returned affine expression.  The affine expression
1622 itself can be inspected using the functions in
1623 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1625         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1626                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1628 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1629 form, use the following functions.
1631         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1632                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1633                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1634                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1635         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1636                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1637                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1638                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1639         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1640                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1641                 enum isl_dim_type c1,
1642                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1643                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1644         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1645                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1646                 enum isl_dim_type c1,
1647                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1648                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1650 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1651 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1652 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1653 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1655 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1656 be obtained using the following functions.
1658         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1659                 enum isl_dim_type type);
1660         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1661                 enum isl_dim_type type);
1662         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1663                 enum isl_dim_type type);
1664         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1665                 enum isl_dim_type type);
1667 To check whether the description of a set or relation depends
1668 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1669 constraints.  Instead the following functions can be used.
1671         int isl_basic_set_involves_dims(
1672                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1673                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1674         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1675                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1676         int isl_basic_map_involves_dims(
1677                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1678                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1679         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1680                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1682 Similarly, the following functions can be used to check whether
1683 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1685         int isl_set_dim_has_any_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1686                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1687         int isl_set_dim_has_any_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1688                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1690 Note that these functions return true even if there is a bound on
1691 the dimension on only some of the basic sets of C<set>.
1692 To check if they have a bound for all of the basic sets in C<set>,
1693 use the following functions instead.
1695         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1696                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1697         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1698                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1700 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1701 or relation can be read off or set using the following functions.
1703         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1704                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1705         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1706                 __isl_take isl_set *set);
1707         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1708         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1709                 __isl_keep isl_set *set);
1710         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1711                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1712                 __isl_take isl_id *id);
1713         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1714                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1715         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1716                 enum isl_dim_type type);
1717         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1718                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1720         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1721                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1722         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1723                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1724         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1725         const char *isl_set_get_tuple_name(
1726                 __isl_keep isl_set *set);
1727         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1728                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1729                 enum isl_dim_type type);
1730         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1731                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1732                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1733         int isl_map_has_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
1734                 enum isl_dim_type type);
1735         const char *isl_map_get_tuple_name(
1736                 __isl_keep isl_map *map,
1737                 enum isl_dim_type type);
1739 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1740 an internal data structure.
1741 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1742 read off using the following functions.
1744         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1745                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1746                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1747         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1748                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1749                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1750         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1751                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1752         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1753                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1754                 unsigned pos);
1755         int isl_basic_map_has_dim_id(
1756                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1757                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1758         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1759                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1760                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1761         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1762                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1763         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1764                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1765                 unsigned pos);
1767         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1768                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1769         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1770                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1771         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1772                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1773         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1774                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1776         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1777                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1778                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1779         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1780                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1781                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1782         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1783                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1784         const char *isl_set_get_dim_name(
1785                 __isl_keep isl_set *set,
1786                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1787         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1788                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1789                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1790         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
1791                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1792         const char *isl_map_get_dim_name(
1793                 __isl_keep isl_map *map,
1794                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1796 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1797 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1798 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1799 operations and may not be preserved across those operations.
1801 =head2 Properties
1803 =head3 Unary Properties
1805 =over
1807 =item * Emptiness
1809 The following functions test whether the given set or relation
1810 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1811 any computations, but simply check if the given set or relation
1812 is already known to be empty.
1814         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1815         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1816         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1817         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1818         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1819         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1820         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1821         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1822         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1823         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1825 =item * Universality
1827         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1828         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1829         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1831 =item * Single-valuedness
1833         int isl_basic_map_is_single_valued(
1834                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1835         int isl_map_plain_is_single_valued(
1836                 __isl_keep isl_map *map);
1837         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1838         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1840 =item * Injectivity
1842         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1843         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1844         int isl_union_map_plain_is_injective(
1845                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1846         int isl_union_map_is_injective(
1847                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1849 =item * Bijectivity
1851         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1852         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1854 =item * Position
1856         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
1857                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1858                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1859                 isl_int *val);
1860         int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
1861                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1862                 isl_int *val);
1863         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
1864                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1865                 isl_int *val);
1867 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1868 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
1870 =item * Space
1872 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
1874         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
1875         int isl_union_set_is_params(
1876                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1878 =item * Wrapping
1880 The following functions check whether the domain of the given
1881 (basic) set is a wrapped relation.
1883         int isl_basic_set_is_wrapping(
1884                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1885         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1887 =item * Internal Product
1889         int isl_basic_map_can_zip(
1890                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1891         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1893 Check whether the product of domain and range of the given relation
1894 can be computed,
1895 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1897 =item * Currying
1899         int isl_basic_map_can_curry(
1900                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1901         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
1903 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
1905         int isl_basic_map_can_uncurry(
1906                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1907         int isl_map_can_uncurry(__isl_keep isl_map *map);
1909 Check whether the range of the (basic) relation is a wrapped relation.
1911 =back
1913 =head3 Binary Properties
1915 =over
1917 =item * Equality
1919         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1920                 __isl_keep isl_set *set2);
1921         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1922                 __isl_keep isl_set *set2);
1923         int isl_union_set_is_equal(
1924                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1925                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1926         int isl_basic_map_is_equal(
1927                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1928                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1929         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1930                 __isl_keep isl_map *map2);
1931         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1932                 __isl_keep isl_map *map2);
1933         int isl_union_map_is_equal(
1934                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1935                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1937 =item * Disjointness
1939         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1940                 __isl_keep isl_set *set2);
1941         int isl_set_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1942                 __isl_keep isl_set *set2);
1943         int isl_map_is_disjoint(__isl_keep isl_map *map1,
1944                 __isl_keep isl_map *map2);
1946 =item * Subset
1948         int isl_basic_set_is_subset(
1949                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
1950                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
1951         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1952                 __isl_keep isl_set *set2);
1953         int isl_set_is_strict_subset(
1954                 __isl_keep isl_set *set1,
1955                 __isl_keep isl_set *set2);
1956         int isl_union_set_is_subset(
1957                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1958                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1959         int isl_union_set_is_strict_subset(
1960                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1961                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1962         int isl_basic_map_is_subset(
1963                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1964                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1965         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1966                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1967                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1968         int isl_map_is_subset(
1969                 __isl_keep isl_map *map1,
1970                 __isl_keep isl_map *map2);
1971         int isl_map_is_strict_subset(
1972                 __isl_keep isl_map *map1,
1973                 __isl_keep isl_map *map2);
1974         int isl_union_map_is_subset(
1975                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1976                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1977         int isl_union_map_is_strict_subset(
1978                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1979                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1981 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
1982 second argument.
1984 =item * Order
1986         int isl_set_plain_cmp(__isl_keep isl_set *set1,
1987                 __isl_keep isl_set *set2);
1989 This function is useful for sorting C<isl_set>s.
1990 The order depends on the internal representation of the inputs.
1991 The order is fixed over different calls to the function (assuming
1992 the internal representation of the inputs has not changed), but may
1993 change over different versions of C<isl>.
1995 =back
1997 =head2 Unary Operations
1999 =over
2001 =item * Complement
2003         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
2004                 __isl_take isl_set *set);
2005         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
2006                 __isl_take isl_map *map);
2008 =item * Inverse map
2010         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
2011                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2012         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
2013                 __isl_take isl_map *map);
2014         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
2015                 __isl_take isl_union_map *umap);
2017 =item * Projection
2019         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
2020                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2021                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2022         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2023                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2024                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2025         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2026                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2027         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2028                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2029         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
2030                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2031         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
2032                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2033         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
2034                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2035         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
2036         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
2037         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
2038                 __isl_take isl_map *bmap);
2039         __isl_give isl_set *isl_map_range(
2040                 __isl_take isl_map *map);
2041         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
2042                 __isl_take isl_union_set *uset);
2043         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
2044                 __isl_take isl_union_map *umap);
2045         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
2046                 __isl_take isl_union_map *umap);
2047         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
2048                 __isl_take isl_union_map *umap);
2050         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
2051                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2052         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
2053                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2054         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
2055         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
2056         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
2057                 __isl_take isl_union_map *umap);
2058         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
2059                 __isl_take isl_union_map *umap);
2061 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2062 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
2064 =item * Elimination
2066         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_eliminate(
2067                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2068                 enum isl_dim_type type,
2069                 unsigned first, unsigned n);
2070         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
2071                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
2072                 unsigned first, unsigned n);
2073         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
2074                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2075                 enum isl_dim_type type,
2076                 unsigned first, unsigned n);
2077         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
2078                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
2079                 unsigned first, unsigned n);
2081 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
2082 without removing the dimensions.
2084 =item * Slicing
2086         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
2087                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2088                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2089                 isl_int value);
2090         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
2091                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2092                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2093         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
2094                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2095                 isl_int value);
2096         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
2097                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2098         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
2099                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2100                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2101         __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
2102                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2103                 isl_int value);
2104         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
2105                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2107 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2108 dimension has the fixed given value.
2110         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
2111                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2112                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2113         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_upper_bound_si(
2114                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2115                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2116         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(
2117                 __isl_take isl_set *set,
2118                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2119                 isl_int value);
2120         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
2121                 __isl_take isl_set *set,
2122                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2123         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
2124                 __isl_take isl_map *map,
2125                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2126         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(
2127                 __isl_take isl_set *set,
2128                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2129                 isl_int value);
2130         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
2131                 __isl_take isl_set *set,
2132                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2133         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
2134                 __isl_take isl_map *map,
2135                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2137 Intersect the set or relation with the half-space where the given
2138 dimension has a value bounded by the fixed given value.
2140         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
2141                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2142                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2143         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
2144                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2145                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2146                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2147         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
2148                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2149                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2151 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2152 dimensions are equal to each other.
2154         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
2155                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2156                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2158 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2159 dimensions have opposite values.
2161         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_ge(
2162                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2163                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2164                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2165         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2166                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2167                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2168         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2169                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2170                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2172 Intersect the relation with the half-space where the given
2173 dimensions satisfy the given ordering.
2175 =item * Identity
2177         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2178                 __isl_take isl_set *set);
2179         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2180                 __isl_take isl_union_set *uset);
2182 Construct an identity relation on the given (union) set.
2184 =item * Deltas
2186         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2187                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2188         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2189         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2190                 __isl_take isl_union_map *umap);
2192 These functions return a (basic) set containing the differences
2193 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2195         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2196                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2197         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2198                 __isl_take isl_map *map);
2199         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2200                 __isl_take isl_union_map *umap);
2202 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2203 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2205 =item * Coalescing
2207 Simplify the representation of a set or relation by trying
2208 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2209 basic set or relation.
2211         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2212         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2213         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2214                 __isl_take isl_union_set *uset);
2215         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2216                 __isl_take isl_union_map *umap);
2218 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2219 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2220 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2221 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2222 the following option.
2224         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2225                 isl_ctx *ctx, int val);
2226         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2227                 isl_ctx *ctx);
2229 =item * Detecting equalities
2231         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2232                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2233         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2234                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2235         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2236                 __isl_take isl_set *set);
2237         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2238                 __isl_take isl_map *map);
2239         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2240                 __isl_take isl_union_set *uset);
2241         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2242                 __isl_take isl_union_map *umap);
2244 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2245 equalities.
2247 =item * Removing redundant constraints
2249         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2250                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2251         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2252                 __isl_take isl_set *set);
2253         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2254                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2255         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2256                 __isl_take isl_map *map);
2258 =item * Convex hull
2260         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2261                 __isl_take isl_set *set);
2262         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2263                 __isl_take isl_map *map);
2265 If the input set or relation has any existentially quantified
2266 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2268 =item * Simple hull
2270         __isl_give isl_basic_set *
2271         isl_set_unshifted_simple_hull(
2272                 __isl_take isl_set *set);
2273         __isl_give isl_basic_map *
2274         isl_map_unshifted_simple_hull(
2275                 __isl_take isl_map *map);
2276         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2277                 __isl_take isl_set *set);
2278         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2279                 __isl_take isl_map *map);
2280         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2281                 __isl_take isl_union_map *umap);
2283 These functions compute a single basic set or relation
2284 that contains the whole input set or relation.
2285 In particular, the output is described by translates
2286 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2287 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull>, only the original
2288 constraints are used, without any translation.
2290 =begin latex
2292 (See \autoref{s:simple hull}.)
2294 =end latex
2296 =item * Affine hull
2298         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2299                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2300         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2301                 __isl_take isl_set *set);
2302         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2303                 __isl_take isl_union_set *uset);
2304         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2305                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2306         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2307                 __isl_take isl_map *map);
2308         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2309                 __isl_take isl_union_map *umap);
2311 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2312 per space.
2314 =item * Polyhedral hull
2316         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2317                 __isl_take isl_set *set);
2318         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2319                 __isl_take isl_map *map);
2320         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2321                 __isl_take isl_union_set *uset);
2322         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2323                 __isl_take isl_union_map *umap);
2325 These functions compute a single basic set or relation
2326 not involving any existentially quantified variables
2327 that contains the whole input set or relation.
2328 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2329 per space.
2331 =item * Other approximations
2333         __isl_give isl_basic_set *
2334         isl_basic_set_drop_constraints_involving_dims(
2335                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2336                 enum isl_dim_type type,
2337                 unsigned first, unsigned n);
2338         __isl_give isl_basic_map *
2339         isl_basic_map_drop_constraints_involving_dims(
2340                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2341                 enum isl_dim_type type,
2342                 unsigned first, unsigned n);
2343         __isl_give isl_basic_set *
2344         isl_basic_set_drop_constraints_not_involving_dims(
2345                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2346                 enum isl_dim_type type,
2347                 unsigned first, unsigned n);
2348         __isl_give isl_set *
2349         isl_set_drop_constraints_involving_dims(
2350                 __isl_take isl_set *set,
2351                 enum isl_dim_type type,
2352                 unsigned first, unsigned n);
2353         __isl_give isl_map *
2354         isl_map_drop_constraints_involving_dims(
2355                 __isl_take isl_map *map,
2356                 enum isl_dim_type type,
2357                 unsigned first, unsigned n);
2359 These functions drop any constraints (not) involving the specified dimensions.
2360 Note that the result depends on the representation of the input.
2362 =item * Feasibility
2364         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2365                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2366         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2367                 __isl_take isl_set *set);
2368         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2369                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2370         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2371                 __isl_take isl_map *map);
2373 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2374 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2376 =item * Optimization
2378         #include <isl/ilp.h>
2379         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
2380                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2381                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
2382         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
2383                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2384         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
2385                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2387 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2388 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2389 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
2390 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
2392 =item * Parametric optimization
2394         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2395                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2396         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2397                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2398         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2399                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2401 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2402 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2403 of the other set or output dimensions.
2404 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2406 =item * Dual
2408 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2409 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2410 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2411 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2412 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2413 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2414 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2415 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2416 in future.  In particular, future implementations may use different
2417 dualization algorithms or skip the elimination step.
2419         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2420                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2421         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2422                 __isl_take isl_set *set);
2423         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2424                 __isl_take isl_union_set *bset);
2425         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2426                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2427         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2428                 __isl_take isl_set *set);
2429         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2430                 __isl_take isl_union_set *bset);
2432 =item * Power
2434         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power(
2435                 __isl_take isl_map *map, isl_int exp);
2436         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_fixed_power(
2437                 __isl_take isl_union_map *umap, isl_int exp);
2439 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2440 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2441 of C<map> is computed.
2443         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2444                 int *exact);
2445         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2446                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2448 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2449 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2450 I<k>th power of C<map>.
2451 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2452 then C<*exact> is set to C<1>.
2454 =item * Transitive closure
2456         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2457                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2458         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2459                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2461 Compute the transitive closure of C<map>.
2462 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2463 then C<*exact> is set to C<1>.
2465 =item * Reaching path lengths
2467         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2468                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2470 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2471 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2472 end up in the given element.
2473 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2474 then C<*exact> is set to C<1>.
2475 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2476 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2477 In particular, if the input relation is a dependence relation
2478 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2479 to the free schedule.
2480 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2481 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2482 the overapproximation), then you will get an error message.
2484 =item * Wrapping
2486         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2487                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2488         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2489                 __isl_take isl_map *map);
2490         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2491                 __isl_take isl_union_map *umap);
2492         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2493                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2494         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2495                 __isl_take isl_set *set);
2496         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2497                 __isl_take isl_union_set *uset);
2499 =item * Flattening
2501 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2502 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2503 then the name of the space is also removed.
2505         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2506                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2507         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2508                 __isl_take isl_set *set);
2509         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2510                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2511         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2512                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2513         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2514                 __isl_take isl_map *map);
2515         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2516                 __isl_take isl_map *map);
2517         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2518                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2519         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2520                 __isl_take isl_map *map);
2522         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2523                 __isl_take isl_set *set);
2525 The function above constructs a relation
2526 that maps the input set to a flattened version of the set.
2528 =item * Lifting
2530 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2531 to the existentially quantified variables in the input.
2532 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2533 is the original space and the range corresponds to the original
2534 existentially quantified variables.
2536         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2537                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2538         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2539                 __isl_take isl_set *set);
2540         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2541                 __isl_take isl_union_set *uset);
2543 Given a local space that contains the existentially quantified
2544 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2545 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2546 can be constructed using the following function.
2548         #include <isl/local_space.h>
2549         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2550                 __isl_take isl_local_space *ls);
2552 =item * Internal Product
2554         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2555                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2556         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2557                 __isl_take isl_map *map);
2558         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2559                 __isl_take isl_union_map *umap);
2561 Given a relation with nested relations for domain and range,
2562 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2564 =item * Currying
2566         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2567                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2568         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_uncurry(
2569                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2570         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2571                 __isl_take isl_map *map);
2572         __isl_give isl_map *isl_map_uncurry(
2573                 __isl_take isl_map *map);
2574         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2575                 __isl_take isl_union_map *umap);
2576         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_uncurry(
2577                 __isl_take isl_union_map *umap);
2579 Given a relation with a nested relation for domain,
2580 the C<curry> functions
2581 move the range of the nested relation out of the domain
2582 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2583 with the original range as range of this nested relation.
2584 The C<uncurry> functions perform the inverse operation.
2586 =item * Aligning parameters
2588         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_align_params(
2589                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2590                 __isl_take isl_space *model);
2591         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2592                 __isl_take isl_set *set,
2593                 __isl_take isl_space *model);
2594         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_align_params(
2595                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2596                 __isl_take isl_space *model);
2597         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2598                 __isl_take isl_map *map,
2599                 __isl_take isl_space *model);
2601 Change the order of the parameters of the given set or relation
2602 such that the first parameters match those of C<model>.
2603 This may involve the introduction of extra parameters.
2604 All parameters need to be named.
2606 =item * Dimension manipulation
2608         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_dims(
2609                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2610                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2611         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2612                 __isl_take isl_set *set,
2613                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2614         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2615                 __isl_take isl_map *map,
2616                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2617         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_insert_dims(
2618                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2619                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2620                 unsigned n);
2621         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert_dims(
2622                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2623                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2624                 unsigned n);
2625         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2626                 __isl_take isl_set *set,
2627                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2628         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2629                 __isl_take isl_map *map,
2630                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2631         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2632                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2633                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2634                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2635                 unsigned n);
2636         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2637                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2638                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2639                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2640                 unsigned n);
2641         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2642                 __isl_take isl_set *set,
2643                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2644                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2645                 unsigned n);
2646         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2647                 __isl_take isl_map *map,
2648                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2649                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2650                 unsigned n);
2652 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2653 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2654 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2655 to add new parameters, assuming
2656 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2657 are not sufficient.
2659 =back
2661 =head2 Binary Operations
2663 The two arguments of a binary operation not only need to live
2664 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2665 the same (number of) parameters.
2667 =head3 Basic Operations
2669 =over
2671 =item * Intersection
2673         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2674                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2675                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2676         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2677                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2678                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2679         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2680                 __isl_take isl_set *set,
2681                 __isl_take isl_set *params);
2682         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2683                 __isl_take isl_set *set1,
2684                 __isl_take isl_set *set2);
2685         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2686                 __isl_take isl_union_set *uset,
2687                 __isl_take isl_set *set);
2688         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2689                 __isl_take isl_union_map *umap,
2690                 __isl_take isl_set *set);
2691         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2692                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2693                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2694         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2695                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2696                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2697         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2698                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2699                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2700         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2701                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2702                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2703         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2704                 __isl_take isl_map *map,
2705                 __isl_take isl_set *params);
2706         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2707                 __isl_take isl_map *map,
2708                 __isl_take isl_set *set);
2709         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2710                 __isl_take isl_map *map,
2711                 __isl_take isl_set *set);
2712         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2713                 __isl_take isl_map *map1,
2714                 __isl_take isl_map *map2);
2715         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2716                 __isl_take isl_union_map *umap,
2717                 __isl_take isl_union_set *uset);
2718         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2719                 __isl_take isl_union_map *umap,
2720                 __isl_take isl_union_set *uset);
2721         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2722                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2723                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2725 The second argument to the C<_params> functions needs to be
2726 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
2727 for either argument is only allowed if the other argument is
2728 a parametric set as well.
2730 =item * Union
2732         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2733                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2734                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2735         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2736                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2737                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2738         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2739                 __isl_take isl_set *set1,
2740                 __isl_take isl_set *set2);
2741         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2742                 __isl_take isl_map *map1,
2743                 __isl_take isl_map *map2);
2744         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2745                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2746                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2747         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2748                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2749                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2751 =item * Set difference
2753         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2754                 __isl_take isl_set *set1,
2755                 __isl_take isl_set *set2);
2756         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2757                 __isl_take isl_map *map1,
2758                 __isl_take isl_map *map2);
2759         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2760                 __isl_take isl_map *map,
2761                 __isl_take isl_set *dom);
2762         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2763                 __isl_take isl_map *map,
2764                 __isl_take isl_set *dom);
2765         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2766                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2767                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2768         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2769                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2770                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2771         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_domain(
2772                 __isl_take isl_union_map *umap,
2773                 __isl_take isl_union_set *dom);
2774         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_range(
2775                 __isl_take isl_union_map *umap,
2776                 __isl_take isl_union_set *dom);
2778 =item * Application
2780         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2781                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2782                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2783         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2784                 __isl_take isl_set *set,
2785                 __isl_take isl_map *map);
2786         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2787                 __isl_take isl_union_set *uset,
2788                 __isl_take isl_union_map *umap);
2789         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2790                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2791                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2792         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2793                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2794                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2795         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2796                 __isl_take isl_map *map1,
2797                 __isl_take isl_map *map2);
2798         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2799                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2800                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2801         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2802                 __isl_take isl_map *map1,
2803                 __isl_take isl_map *map2);
2804         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2805                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2806                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2808 =item * Preimage
2810         __isl_give isl_basic_set *
2811         isl_basic_set_preimage_multi_aff(
2812                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2813                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2814         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_aff(
2815                 __isl_take isl_set *set,
2816                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2817         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_pw_multi_aff(
2818                 __isl_take isl_set *set,
2819                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
2820         __isl_give isl_map *isl_map_preimage_domain_multi_aff(
2821                 __isl_take isl_map *map,
2822                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2823         __isl_give isl_union_map *
2824         isl_union_map_preimage_domain_multi_aff(
2825                 __isl_take isl_union_map *umap,
2826                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2828 These functions compute the preimage of the given set or map domain under
2829 the given function.  In other words, the expression is plugged
2830 into the set description or into the domain of the map.
2831 Objects of types C<isl_multi_aff> and C<isl_pw_multi_aff> are described in
2832 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
2834 =item * Cartesian Product
2836         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2837                 __isl_take isl_set *set1,
2838                 __isl_take isl_set *set2);
2839         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2840                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2841                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2842         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
2843                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2844                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2845         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2846                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2847                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2848         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_product(
2849                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2850                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2851         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
2852                 __isl_take isl_map *map1,
2853                 __isl_take isl_map *map2);
2854         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2855                 __isl_take isl_map *map1,
2856                 __isl_take isl_map *map2);
2857         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_product(
2858                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2859                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2860         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2861                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2862                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2863         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2864                 __isl_take isl_map *map1,
2865                 __isl_take isl_map *map2);
2866         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2867                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2868                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2870 The above functions compute the cross product of the given
2871 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2872 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2873 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2874 instead.
2876         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2877                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2878                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2879         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2880                 __isl_take isl_set *set1,
2881                 __isl_take isl_set *set2);
2882         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
2883                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2884                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2885         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
2886                 __isl_take isl_map *map1,
2887                 __isl_take isl_map *map2);
2888         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
2889                 __isl_take isl_map *map1,
2890                 __isl_take isl_map *map2);
2891         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
2892                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2893                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2894         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
2895                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2896                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2897         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
2898                 __isl_take isl_map *map1,
2899                 __isl_take isl_map *map2);
2901 =item * Simplification
2903         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
2904                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2905                 __isl_take isl_basic_set *context);
2906         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
2907                 __isl_take isl_set *context);
2908         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
2909                 __isl_take isl_set *set,
2910                 __isl_take isl_set *context);
2911         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
2912                 __isl_take isl_union_set *uset,
2913                 __isl_take isl_union_set *context);
2914         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
2915                 __isl_take isl_union_set *uset,
2916                 __isl_take isl_set *set);
2917         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
2918                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2919                 __isl_take isl_basic_map *context);
2920         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
2921                 __isl_take isl_map *context);
2922         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
2923                 __isl_take isl_map *map,
2924                 __isl_take isl_set *context);
2925         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
2926                 __isl_take isl_map *map,
2927                 __isl_take isl_set *context);
2928         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
2929                 __isl_take isl_map *map,
2930                 __isl_take isl_set *context);
2931         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
2932                 __isl_take isl_union_map *umap,
2933                 __isl_take isl_union_map *context);
2934         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
2935                 __isl_take isl_union_map *umap,
2936                 __isl_take isl_set *set);
2937         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
2938                 __isl_take isl_union_map *umap,
2939                 __isl_take isl_union_set *uset);
2940         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
2941                 __isl_take isl_union_map *umap,
2942                 __isl_take isl_union_set *uset);
2944 The gist operation returns a set or relation that has the
2945 same intersection with the context as the input set or relation.
2946 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
2947 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
2948 are removed.
2949 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
2950 per space.
2952 =back
2954 =head3 Lexicographic Optimization
2956 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
2957 the following functions
2958 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
2959 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
2960 that satisfy C<dom>.
2961 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2962 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
2963 has no elements.
2964 In other words, the union of the parameter values
2965 for which the result is non-empty and of C<*empty>
2966 is equal to C<dom>.
2968         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
2969                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2970                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2971                 __isl_give isl_set **empty);
2972         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
2973                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2974                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2975                 __isl_give isl_set **empty);
2976         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
2977                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2978                 __isl_give isl_set **empty);
2979         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2980                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2981                 __isl_give isl_set **empty);
2983 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2984 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2985 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2986 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2988         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2989                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2990         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2991                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2992         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2993                 __isl_take isl_set *set);
2994         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2995                 __isl_take isl_set *set);
2996         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2997                 __isl_take isl_union_set *uset);
2998         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2999                 __isl_take isl_union_set *uset);
3001 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
3002 the following functions
3003 compute a relation that maps each element of C<dom>
3004 to the single lexicographic minimum or maximum
3005 of the elements that are associated to that same
3006 element in C<map> (or C<bmap>).
3007 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3008 that contains the elements in C<dom> that do not map
3009 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
3010 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
3011 is equal to C<dom>.
3013         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3014                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3015                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3016                 __isl_give isl_set **empty);
3017         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3018                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3019                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3020                 __isl_give isl_set **empty);
3021         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
3022                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3023                 __isl_give isl_set **empty);
3024         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
3025                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3026                 __isl_give isl_set **empty);
3028 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
3029 return a map mapping each element in the domain of
3030 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
3031 of all elements associated to that element.
3032 In case of union relations, the optimum is computed per space.
3034         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
3035                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3036         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
3037                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3038         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
3039                 __isl_take isl_map *map);
3040         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
3041                 __isl_take isl_map *map);
3042         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
3043                 __isl_take isl_union_map *umap);
3044         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
3045                 __isl_take isl_union_map *umap);
3047 The following functions return their result in the form of
3048 a piecewise multi-affine expression
3049 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
3050 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
3051 returning a basic set or relation.
3053         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3054         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
3055                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3056         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3057         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3058                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3059                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3060                 __isl_give isl_set **empty);
3061         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3062         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3063                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3064                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3065                 __isl_give isl_set **empty);
3066         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3067         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3068                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3069                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3070                 __isl_give isl_set **empty);
3071         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3072         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3073                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3074                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3075                 __isl_give isl_set **empty);
3076         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmin_pw_multi_aff(
3077                 __isl_take isl_set *set);
3078         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmax_pw_multi_aff(
3079                 __isl_take isl_set *set);
3080         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmin_pw_multi_aff(
3081                 __isl_take isl_map *map);
3082         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmax_pw_multi_aff(
3083                 __isl_take isl_map *map);
3085 =head2 Lists
3087 Lists are defined over several element types, including
3088 C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_constraint>,
3089 C<isl_basic_set>, C<isl_set>, C<isl_ast_expr> and C<isl_ast_node>.
3090 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
3091 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
3093         #include <isl/list.h>
3094         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
3095                 __isl_take isl_set *el);
3096         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
3097                 isl_ctx *ctx, int n);
3098         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
3099                 __isl_keep isl_set_list *list);
3100         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_insert(
3101                 __isl_take isl_set_list *list, unsigned pos,
3102                 __isl_take isl_set *el);
3103         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
3104                 __isl_take isl_set_list *list,
3105                 __isl_take isl_set *el);
3106         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_drop(
3107                 __isl_take isl_set_list *list,
3108                 unsigned first, unsigned n);
3109         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
3110                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
3111                 __isl_take isl_set *set);
3112         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
3113                 __isl_take isl_set_list *list1,
3114                 __isl_take isl_set_list *list2);
3115         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_sort(
3116                 __isl_take isl_set_list *list,
3117                 int (*cmp)(__isl_keep isl_set *a,
3118                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3119                 void *user);
3120         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
3122 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
3123 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
3124 element.
3126 Lists can be inspected using the following functions.
3128         #include <isl/list.h>
3129         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
3130         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
3131         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
3132                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
3133         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
3134                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3135                 void *user);
3136         int isl_set_list_foreach_scc(__isl_keep isl_set_list *list,
3137                 int (*follows)(__isl_keep isl_set *a,
3138                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3139                 void *follows_user
3140                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3141                 void *fn_user);
3143 The function C<isl_set_list_foreach_scc> calls C<fn> on each of the
3144 strongly connected components of the graph with as vertices the elements
3145 of C<list> and a directed edge from vertex C<b> to vertex C<a>
3146 iff C<follows(a, b)> returns C<1>.  The callbacks C<follows> and C<fn>
3147 should return C<-1> on error.
3149 Lists can be printed using
3151         #include <isl/list.h>
3152         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
3153                 __isl_take isl_printer *p,
3154                 __isl_keep isl_set_list *list);
3156 =head2 Vectors
3158 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
3160         #include <isl/vec.h>
3161         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
3162                 unsigned size);
3163         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
3164         void *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
3166 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
3167 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3169         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
3170         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
3171         int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec,
3172                 int pos, isl_int *v);
3173         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(
3174                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, isl_int v);
3175         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
3176                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
3177         __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec,
3178                 isl_int v);
3179         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
3180                 int v);
3181         __isl_give isl_vec *isl_vec_fdiv_r(__isl_take isl_vec *vec,
3182                 isl_int m);
3184 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3185 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3187 The following function can be used to concatenate two vectors.
3189         __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
3190                 __isl_take isl_vec *vec2);
3192 =head2 Matrices
3194 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
3196         #include <isl/mat.h>
3197         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
3198                 unsigned n_row, unsigned n_col);
3199         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
3200         void *isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
3202 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
3203 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3205         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
3206         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
3207         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
3208         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
3209                 int row, int col, isl_int *v);
3210         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
3211                 int row, int col, isl_int v);
3212         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
3213                 int row, int col, int v);
3215 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3216 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3218 The following function can be used to compute the (right) inverse
3219 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
3220 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
3221 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
3223         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
3225 The following function can be used to compute the (right) kernel
3226 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
3227 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
3229         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
3231 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
3233 The zero quasi affine expression or the quasi affine expression
3234 that is equal to a specified dimension on a given domain can be created using
3236         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
3237                 __isl_take isl_local_space *ls);
3238         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_zero_on_domain(
3239                 __isl_take isl_local_space *ls);
3240         __isl_give isl_aff *isl_aff_var_on_domain(
3241                 __isl_take isl_local_space *ls,
3242                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3243         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_var_on_domain(
3244                 __isl_take isl_local_space *ls,
3245                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3247 Note that the space in which the resulting objects live is a map space
3248 with the given space as domain and a one-dimensional range.
3250 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
3251 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
3252 be created using the following functions.
3254         #include <isl/aff.h>
3255         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
3256                 __isl_take isl_space *space);
3257         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
3258                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
3259         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
3260                 __isl_take isl_aff *aff);
3262 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
3263 and 0 outside the set can be created using the following function.
3265         #include <isl/aff.h>
3266         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
3267                 __isl_take isl_set *set);
3269 Quasi affine expressions can be copied and freed using
3271         #include <isl/aff.h>
3272         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
3273         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
3275         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
3276                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3277         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3279 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
3280 using the following function.  The constraint is required to have
3281 a non-zero coefficient for the specified dimension.
3283         #include <isl/constraint.h>
3284         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
3285                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
3286                 enum isl_dim_type type, int pos);
3288 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
3289 using the following function.
3291         #include <isl/constraint.h>
3292         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
3293                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
3295 Conversely, an equality constraint equating
3296 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
3297 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
3299         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
3300                 __isl_take isl_aff *aff);
3301         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
3302                 __isl_take isl_aff *aff);
3304 The expression can be inspected using
3306         #include <isl/aff.h>
3307         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
3308         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
3309                 enum isl_dim_type type);
3310         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
3311                 __isl_keep isl_aff *aff);
3312         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
3313                 __isl_keep isl_aff *aff);
3314         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
3315                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3316         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
3317                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3318                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3319         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
3320                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3321         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
3322                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3323                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3324         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
3325                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3326                 enum isl_dim_type type);
3327         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
3328                 isl_int *v);
3329         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
3330                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3331         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
3332                 isl_int *v);
3333         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
3334                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
3336         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3337         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3338                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3339                           __isl_take isl_aff *aff,
3340                           void *user), void *user);
3342         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
3343         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3345         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
3346                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3347         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3348                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3350         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3351         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3352                 enum isl_dim_type type);
3353         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3355 It can be modified using
3357         #include <isl/aff.h>
3358         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
3359                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3360                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3361         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
3362                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3363                 unsigned pos, const char *s);
3364         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
3365                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3366                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
3367         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
3368                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
3369                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3370                 __isl_take isl_id *id);
3371         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
3372                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3373         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3374                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3375         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
3376                 __isl_take isl_aff *aff,
3377                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3378         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3379                 __isl_take isl_aff *aff,
3380                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3381         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
3382                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3384         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
3385                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3386         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3387                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3388         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num(
3389                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3390         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
3391                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3392         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
3393                 __isl_take isl_aff *aff,
3394                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3395         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3396                 __isl_take isl_aff *aff,
3397                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3399         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3400                 __isl_take isl_aff *aff,
3401                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3402         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3403                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3404                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3405         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3406                 __isl_take isl_aff *aff,
3407                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3408         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3409                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3410                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3411         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3412                 __isl_take isl_aff *aff,
3413                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3414         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3415                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3416                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3418 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
3419 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3420 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
3421 the possibly rational constant or coefficient.
3422 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
3423 the numerator.
3425 To check whether an affine expressions is obviously zero
3426 or obviously equal to some other affine expression, use
3428         #include <isl/aff.h>
3429         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3430         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3431                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3432         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3433                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3434                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3436 Operations include
3438         #include <isl/aff.h>
3439         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3440                 __isl_take isl_aff *aff2);
3441         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3442                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3443                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3444         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3445                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3446                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3447         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3448                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3449                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3450         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3451                 __isl_take isl_aff *aff2);
3452         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3453                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3454                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3455         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3456         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3457                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3458         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3459         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3460                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3461         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3462         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3463                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3464         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
3465                 isl_int mod);
3466         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
3467                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
3468         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
3469                 isl_int f);
3470         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
3471                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3472         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
3473                 isl_int f);
3474         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3475                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3476         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
3477                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3479         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3480                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3481         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3482                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3484         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3485                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3487         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3488                 __isl_take isl_aff *aff,
3489                 __isl_take isl_space *model);
3490         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3491                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3492                 __isl_take isl_space *model);
3494         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3495                 __isl_take isl_aff *aff);
3497         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3498                 __isl_take isl_aff *aff,
3499                 __isl_take isl_set *context);
3500         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3501                 __isl_take isl_set *context);
3502         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3503                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3504                 __isl_take isl_set *context);
3505         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3506                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3507                 __isl_take isl_set *context);
3509         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3510                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3511         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3512                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3513                 __isl_take isl_set *set);
3514         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3515                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3516                 __isl_take isl_set *set);
3518         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3519                 __isl_take isl_aff *aff2);
3520         __isl_give isl_aff *isl_aff_div(__isl_take isl_aff *aff1,
3521                 __isl_take isl_aff *aff2);
3522         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3523                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3524                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3525         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_div(
3526                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3527                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3528         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_q(
3529                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3530                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3531         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_r(
3532                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3533                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3535 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3536 to be a constant.  Similarly, when dividing an affine expression by another,
3537 the second expression needs to be a constant.
3538 C<isl_pw_aff_tdiv_q> computes the quotient of an integer division with
3539 rounding towards zero.  C<isl_pw_aff_tdiv_r> computes the corresponding
3540 remainder.
3542         #include <isl/aff.h>
3543         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_multi_aff(
3544                 __isl_take isl_aff *aff,
3545                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3546         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_aff(
3547                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3548                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3549         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
3550                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3551                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3553 These functions precompose the input expression by the given
3554 C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff>.  In other words,
3555 the C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff> is plugged
3556 into the (piecewise) affine expression.
3557 Objects of type C<isl_multi_aff> are described in
3558 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3560         #include <isl/aff.h>
3561         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(
3562                 __isl_take isl_aff *aff);
3563         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
3564                 __isl_take isl_aff *aff);
3565         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3566                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3567         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3568                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3569         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3570                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3571                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3572         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3573                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3574                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3575         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3576                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3577                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3578         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3579                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3580                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3581         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3582                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3583                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3584         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3585                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3586                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3588         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3589                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3590                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3591         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3592                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3593                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3594         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3595                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3596                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3597         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3598                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3599                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3600         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3601                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3602                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3603         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3604                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3605                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3607 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
3608 containing those elements in the domain space
3609 of C<aff> where C<aff> is negative.
3610 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3611 containing those elements in the shared space
3612 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3613 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
3614 containing those elements in the shared domain
3615 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3616 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3617 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3619         #include <isl/aff.h>
3620         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3621                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3622         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3623                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3624         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3625                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3627 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
3628 containing those elements in the domain
3629 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
3631         #include <isl/aff.h>
3632         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
3633                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
3634                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
3635                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
3637 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
3638 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
3639 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
3640 where C<cond> is zero.
3642         #include <isl/aff.h>
3643         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
3644                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3645                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3646         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
3647                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3648                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3649         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
3650                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3651                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3653 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
3654 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3655 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3656 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3657 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3658 associated expression is the defined one.
3660 An expression can be read from input using
3662         #include <isl/aff.h>
3663         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3664                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3665         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
3666                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3668 An expression can be printed using
3670         #include <isl/aff.h>
3671         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
3672                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
3674         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
3675                 __isl_take isl_printer *p,
3676                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3678 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
3680 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
3681 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
3682 Similarly, an C<isl_multi_pw_aff> object represents a sequence of
3683 zero or more piecewise affine expressions.
3685 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a single
3686 C<isl_aff> or an C<isl_aff_list> using the
3687 following functions.  Similarly for C<isl_multi_pw_aff>.
3689         #include <isl/aff.h>
3690         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff(
3691                 __isl_take isl_aff *aff);
3692         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(
3693                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
3694         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
3695                 __isl_take isl_space *space,
3696                 __isl_take isl_aff_list *list);
3698 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
3699 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
3700 for each output dimension),
3701 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
3702 either a universe or a specified domain) or
3703 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
3704 on a given domain
3705 can be created using the following functions.
3707         #include <isl/aff.h>
3708         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
3709                 __isl_take isl_space *space);
3710         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
3711                 __isl_take isl_space *space);
3712         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_zero(
3713                 __isl_take isl_space *space);
3714         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
3715                 __isl_take isl_space *space);
3716         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_identity(
3717                 __isl_take isl_space *space);
3718         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_identity(
3719                 __isl_take isl_space *space);
3720         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3721         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
3722                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3723         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
3724                 __isl_take isl_set *set,
3725                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
3726         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
3727                 __isl_take isl_set *set);
3729         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3730         isl_union_pw_multi_aff_empty(
3731                 __isl_take isl_space *space);
3732         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3733         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
3734                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
3735                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3736         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3737         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
3738                 __isl_take isl_union_set *uset);
3740 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
3741 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
3742 and the C<isl_map> is single-valued.
3743 In case of a conversion from an C<isl_union_set> or an C<isl_union_map>
3744 to an C<isl_union_pw_multi_aff>, these properties need to hold in each space.
3746         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
3747                 __isl_take isl_set *set);
3748         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
3749                 __isl_take isl_map *map);
3751         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3752         isl_union_pw_multi_aff_from_union_set(
3753                 __isl_take isl_union_set *uset);
3754         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3755         isl_union_pw_multi_aff_from_union_map(
3756                 __isl_take isl_union_map *umap);
3758 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
3760         #include <isl/aff.h>
3761         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
3762                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3763         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
3765         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
3766                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3767         void *isl_pw_multi_aff_free(
3768                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3770         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3771         isl_union_pw_multi_aff_copy(
3772                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3773         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
3774                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3776         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_copy(
3777                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
3778         void *isl_multi_pw_aff_free(
3779                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
3781 The expression can be inspected using
3783         #include <isl/aff.h>
3784         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
3785                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3786         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
3787                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3788         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
3789                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3790         isl_ctx *isl_multi_pw_aff_get_ctx(
3791                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
3792         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
3793                 enum isl_dim_type type);
3794         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
3795                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3796                 enum isl_dim_type type);
3797         unsigned isl_multi_pw_aff_dim(
3798                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
3799                 enum isl_dim_type type);
3800         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
3801                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
3802         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
3803                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
3804         __isl_give isl_pw_aff *isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(
3805                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa, int pos);
3806         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
3807                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3808                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3809         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
3810                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3811                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3812         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
3813                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
3814                 enum isl_dim_type type);
3815         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
3816                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3817                 enum isl_dim_type type);
3818         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
3819                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3820                 enum isl_dim_type type);
3821         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
3822                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3823                 enum isl_dim_type type);
3824         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
3825                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3826                 enum isl_dim_type type);
3828         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
3829                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3830                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3831                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
3832                             void *user), void *user);
3834         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
3835                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
3836                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3837                             void *user), void *user);
3839 It can be modified using
3841         #include <isl/aff.h>
3842         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
3843                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
3844                 __isl_take isl_aff *aff);
3845         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_pw_aff(
3846                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, unsigned pos,
3847                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
3848         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
3849                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3850                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3851         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_name(
3852                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3853                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3854         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
3855                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3856                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3857         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
3858                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3859                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3861         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3862         isl_multi_pw_aff_set_dim_name(
3863                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3864                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3865         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3866         isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(
3867                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3868                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3870         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_insert_dims(
3871                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
3872                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3873         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_dims(
3874                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
3875                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3876         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
3877                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3878                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3879         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_drop_dims(
3880                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3881                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3883         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_insert_dims(
3884                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3885                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3886         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_add_dims(
3887                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3888                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3890 To check whether two multiple affine expressions are
3891 obviously equal to each other, use
3893         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
3894                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
3895         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
3896                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
3897                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
3899 Operations include
3901         #include <isl/aff.h>
3902         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
3903                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3904                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3905         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
3906                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3907                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3908         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
3909                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
3910                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
3911         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
3912                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3913                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3914         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
3915                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3916                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3917         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
3918                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3919                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3920         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_sub(
3921                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3922                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3923         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_sub(
3924                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3925                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3926         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_sub(
3927                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3928                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3930 C<isl_multi_aff_sub> subtracts the second argument from the first.
3932         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
3933                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3934                 isl_int f);
3935         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_vec(
3936                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
3937                 __isl_take isl_vec *v);
3938         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_vec(
3939                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3940                 __isl_take isl_vec *v);
3941         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_scale_vec(
3942                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
3943                 __isl_take isl_vec *v);
3945 C<isl_multi_aff_scale_vec> scales the first elements of C<ma>
3946 by the corresponding elements of C<v>.
3948         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
3949                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3950                 __isl_take isl_set *set);
3951         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
3952                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3953                 __isl_take isl_set *set);
3954         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3955         isl_union_pw_multi_aff_intersect_domain(
3956                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
3957                 __isl_take isl_union_set *uset);
3958         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
3959                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3960                 __isl_give isl_local_space **ls);
3961         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
3962                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3963         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_params(
3964                 __isl_take isl_multi_aff *multi,
3965                 __isl_take isl_space *model);
3966         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_align_params(
3967                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3968                 __isl_take isl_space *model);
3969         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3970         isl_pw_multi_aff_project_domain_on_params(
3971                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3972         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
3973                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3974                 __isl_take isl_set *context);
3975         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
3976                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3977                 __isl_take isl_set *context);
3978         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
3979                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3980                 __isl_take isl_set *set);
3981         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
3982                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3983                 __isl_take isl_set *set);
3984         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
3985                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3986         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
3987                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3988         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_splice(
3989                 __isl_take isl_multi_aff *ma1, unsigned pos,
3990                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3991         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_splice(
3992                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3993                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
3994                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3995         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_product(
3996                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3997                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3998         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
3999                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4000                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4001         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_product(
4002                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4003                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4004         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4005         isl_pw_multi_aff_range_product(
4006                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4007                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4008         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4009         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
4010                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4011                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4012         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
4013                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4014                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4015         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4016         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
4017                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4018                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4019         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4020         isl_multi_pw_aff_range_splice(
4021                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1, unsigned pos,
4022                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4023         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_splice(
4024                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4025                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4026                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4027         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4028         isl_multi_pw_aff_range_product(
4029                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4030                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4031         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4032         isl_multi_pw_aff_flat_range_product(
4033                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4034                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4036 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
4037 then it is assigned the local space that lies at the basis of
4038 the lifting applied.
4040         #include <isl/aff.h>
4041         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_pullback_multi_aff(
4042                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4043                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4044         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4045         isl_pw_multi_aff_pullback_multi_aff(
4046                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4047                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4048         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4049         isl_pw_multi_aff_pullback_pw_multi_aff(
4050                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4051                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4053 The function C<isl_multi_aff_pullback_multi_aff> precomposes C<ma1> by C<ma2>.
4054 In other words, C<ma2> is plugged
4055 into C<ma1>.
4057         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
4058                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4059                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4060         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
4061                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4062                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4064 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
4065 containing those elements in the shared domain space
4066 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
4067 equal to C<ma2>.
4069 An expression can be read from input using
4071         #include <isl/aff.h>
4072         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
4073                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4074         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
4075                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4076         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4077         isl_union_pw_multi_aff_read_from_str(
4078                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4080 An expression can be printed using
4082         #include <isl/aff.h>
4083         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
4084                 __isl_take isl_printer *p,
4085                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4086         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
4087                 __isl_take isl_printer *p,
4088                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4089         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
4090                 __isl_take isl_printer *p,
4091                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4092         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_pw_aff(
4093                 __isl_take isl_printer *p,
4094                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4096 =head2 Points
4098 Points are elements of a set.  They can be used to construct
4099 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
4100 individual elements of a set.
4101 The zero point (the origin) can be created using
4103         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
4105 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
4106 using
4108         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
4109                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
4110         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
4111                 __isl_take isl_point *pnt,
4112                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
4114         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
4115                 __isl_take isl_point *pnt,
4116                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4117         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
4118                 __isl_take isl_point *pnt,
4119                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4121 Other properties can be obtained using
4123         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
4125 Points can be copied or freed using
4127         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
4128                 __isl_keep isl_point *pnt);
4129         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
4131 A singleton set can be created from a point using
4133         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
4134                 __isl_take isl_point *pnt);
4135         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
4136                 __isl_take isl_point *pnt);
4138 and a box can be created from two opposite extremal points using
4140         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
4141                 __isl_take isl_point *pnt1,
4142                 __isl_take isl_point *pnt2);
4143         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
4144                 __isl_take isl_point *pnt1,
4145                 __isl_take isl_point *pnt2);
4147 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
4148 the following functions.
4150         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
4151                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4152                 void *user);
4153         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
4154                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4155                 void *user);
4157 The function C<fn> is called for each integer point in
4158 C<set> with as second argument the last argument of
4159 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
4160 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
4161 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
4162 enumerating and return C<-1> as well.
4163 If the enumeration is performed successfully and to completion,
4164 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
4166 To obtain a single point of a (basic) set, use
4168         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
4169                 __isl_take isl_basic_set *bset);
4170         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
4171                 __isl_take isl_set *set);
4173 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
4174 resulting point will be ``void'', a property that can be
4175 tested using
4177         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
4179 =head2 Piecewise Quasipolynomials
4181 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
4182 a parametric point to a rational value.
4183 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
4184 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
4185 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
4186 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
4187 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
4188 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
4189 that contains the point.  Outside of the union of cells,
4190 the value is assumed to be zero.
4191 For example, the piecewise quasipolynomial
4193         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
4195 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
4196 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
4197 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
4198 defined over different domains.
4199 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
4200 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
4201 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
4202 the number of points in the map
4204         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
4206 =head3 Input and Output
4208 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
4210         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4211         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
4212                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4214 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
4215 using the following functions.
4217         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
4218                 __isl_take isl_printer *p,
4219                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4221         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
4222                 __isl_take isl_printer *p,
4223                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4225         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
4226                 __isl_take isl_printer *p,
4227                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4229 The output format of the printer
4230 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4231 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
4232 is supported.
4233 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4234 to set the names of all dimensions
4236         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
4237                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4238                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4239                 const char *s);
4240         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4241         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
4242                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4243                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4244                 const char *s);
4246 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
4248 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
4249 More complicated quasipolynomials can be created by applying
4250 operations such as addition and multiplication
4251 on the resulting quasipolynomials
4253         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
4254                 __isl_take isl_space *domain);
4255         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
4256                 __isl_take isl_space *domain);
4257         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
4258                 __isl_take isl_space *domain);
4259         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
4260                 __isl_take isl_space *domain);
4261         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
4262                 __isl_take isl_space *domain);
4263         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
4264                 __isl_take isl_space *domain,
4265                 const isl_int n, const isl_int d);
4266         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
4267                 __isl_take isl_space *domain,
4268                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4269         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
4270                 __isl_take isl_aff *aff);
4272 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
4273 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
4274 the functions above corresponds to the domain of this map space.
4276 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
4277 with a single cell can be created using the following functions.
4278 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
4279 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
4281         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
4282                 __isl_take isl_space *space);
4283         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
4284                 __isl_take isl_set *set,
4285                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4286         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
4287                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4288         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
4289                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4291         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
4292                 __isl_take isl_space *space);
4293         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
4294                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4295         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
4296                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4297                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4299 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
4300 functions.
4302         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
4303                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4304         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
4306         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
4307                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4308         void *isl_pw_qpolynomial_free(
4309                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4311         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
4312                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4313         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
4314                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4316 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
4318 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
4319 piecewise quasipolynomial, use the following function
4321         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
4322                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4323                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
4324                 void *user);
4326 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
4328         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4329         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
4330                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4331                 __isl_take isl_space *space);
4333 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
4334 use either of the following two functions
4336         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
4337                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4338                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4339                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4340                           void *user), void *user);
4341         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
4342                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4343                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4344                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4345                           void *user), void *user);
4347 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
4348 and C<-1> on failure.  The difference between
4349 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
4350 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
4351 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
4352 compute unique representations for all existentially quantified
4353 variables and then turn these existentially quantified variables
4354 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
4355 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
4356 will not have any existentially quantified variables, but that
4357 the dimensions of the sets may be different for different
4358 invocations of C<fn>.
4360 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
4363         int isl_qpolynomial_foreach_term(
4364                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4365                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
4366                           void *user), void *user);
4368 The terms themselves can be inspected and freed using
4369 these functions
4371         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
4372                 enum isl_dim_type type);
4373         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
4374                 isl_int *n);
4375         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
4376                 isl_int *d);
4377         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
4378                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4379         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
4380                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
4381         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
4383 Each term is a product of parameters, set variables and
4384 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
4385 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
4386 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
4387 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
4388 using C<isl_int_init> before calling these functions.
4390 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
4392 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
4393 use the following function.
4395         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4396                 isl_int *n, isl_int *d);
4398 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
4399 then the numerator and denominator of the constant
4400 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
4402 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
4403 obviously equal, use
4405         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
4406                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4407                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4409 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
4411         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
4412                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
4413         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
4414                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4415         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
4416                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4417                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4418         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
4419                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4420                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4421         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
4422                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4423                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4424         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
4425                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
4427         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
4428                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4429                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4430         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
4431                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4432                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4433         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
4434                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4435                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4436         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
4437                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4438         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
4439                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4440                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4441         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
4442                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
4444         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
4445                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4446                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4447         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
4448                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4449                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4450         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
4451                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4452                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4454         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
4455                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4456                 __isl_take isl_point *pnt);
4458         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
4459                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4460                 __isl_take isl_point *pnt);
4462         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
4463                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4464         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4465                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4466                 __isl_take isl_set *set);
4467         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
4468                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4469                 __isl_take isl_set *set);
4471         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
4472                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4473         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4474                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4475                 __isl_take isl_union_set *uset);
4476         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4477         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
4478                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4479                 __isl_take isl_set *set);
4481         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
4482                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4483                 __isl_take isl_space *model);
4485         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
4486                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4487         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
4488                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4490         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
4491                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4493         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
4494                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4495                 __isl_take isl_set *context);
4496         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
4497                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4498                 __isl_take isl_set *context);
4500         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
4501                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4502                 __isl_take isl_set *context);
4503         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
4504                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4505                 __isl_take isl_set *context);
4507         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4508         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
4509                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4510                 __isl_take isl_set *context);
4511         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
4512                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4513                 __isl_take isl_union_set *context);
4515 The gist operation applies the gist operation to each of
4516 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
4517 The context is also exploited
4518 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
4520         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4521                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
4522         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4523         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4524                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
4526 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
4527 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
4528 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
4529 will lie somewhere in between.
4531 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
4533 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
4534 reduction (or fold) of quasipolynomials.
4535 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
4536 The objects are mainly used to represent the result of
4537 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
4538 i.e., as the result of the following function.
4540         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
4541                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4542                 enum isl_fold type, int *tight);
4544         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
4545                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4546                 enum isl_fold type, int *tight);
4548 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
4549 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
4550 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
4551 of the parameters there is at least
4552 one element in the domain that reaches the bound.
4553 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
4554 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
4555 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
4556 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
4557 wrapped relation becomes the domain of the result.
4559 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
4560 following functions.
4562         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
4563                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
4564         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
4565                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4566         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
4567                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4568         void isl_qpolynomial_fold_free(
4569                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
4570         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
4571                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4572         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
4573                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4575 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
4577 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
4578 using the following function.
4580         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
4581                 __isl_take isl_printer *p,
4582                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4583         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
4584                 __isl_take isl_printer *p,
4585                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4587 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
4588 output format of the printer
4589 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4590 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
4591 output format of the printer
4592 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
4593 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4594 to set the names of all dimensions
4596         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4597         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
4598                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4599                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4600                 const char *s);
4602 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
4604 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
4605 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
4607         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
4608                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4609                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4610                             void *user), void *user);
4612 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
4613 use either of the following two functions
4615         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
4616                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4617                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4618                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4619                           void *user), void *user);
4620         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
4621                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4622                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4623                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4624                           void *user), void *user);
4626 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
4627 of the difference between these two functions.
4629 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
4631         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
4632                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
4633                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
4634                           void *user), void *user);
4636 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
4638 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
4639 obviously equal, use
4641         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
4642                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4643                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4645 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
4647         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
4648                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
4650         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
4651                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4652                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4654         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
4655                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4656                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4658         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
4659                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4660                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4662         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
4663                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4664                 __isl_take isl_point *pnt);
4666         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
4667                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4668                 __isl_take isl_point *pnt);
4670         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4671         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4672                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4673                 __isl_take isl_set *set);
4675         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
4676                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4677         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
4678                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4679                 __isl_take isl_union_set *uset);
4680         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4681         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4682                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4683                 __isl_take isl_set *set);
4685         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
4686                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4688         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4689                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4691         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4692                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4694         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
4695                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4696                 __isl_take isl_set *context);
4697         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
4698                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4699                 __isl_take isl_set *context);
4701         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
4702                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4703                 __isl_take isl_set *context);
4704         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4705                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4706                 __isl_take isl_set *context);
4708         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
4709                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4710                 __isl_take isl_union_set *context);
4711         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4712         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4713                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4714                 __isl_take isl_set *context);
4716 The gist operation applies the gist operation to each of
4717 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
4718 In future, the operation will also exploit the context
4719 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
4721         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4722         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
4723                 __isl_take isl_set *set,
4724                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4725                 int *tight);
4726         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4727         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
4728                 __isl_take isl_map *map,
4729                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4730                 int *tight);
4731         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4732         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4733                 __isl_take isl_union_set *uset,
4734                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4735                 int *tight);
4736         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4737         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4738                 __isl_take isl_union_map *umap,
4739                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4740                 int *tight);
4742 The functions taking a map
4743 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
4744 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
4745 over all elements in the intersection of the range of the map
4746 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
4747 as a function of an element in the domain of the map.
4748 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
4749 intersection of the set and the domain of the
4750 piecewise quasipolynomial reduction.
4752 =head2 Parametric Vertex Enumeration
4754 The parametric vertex enumeration described in this section
4755 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
4756 library.
4758         #include <isl/vertices.h>
4759         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
4760                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
4762 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
4763 actual computation of the parametric vertices and the chamber
4764 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
4765 This information can be queried by either iterating over all
4766 the vertices or iterating over all the chambers or cells
4767 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
4769         int isl_vertices_foreach_vertex(
4770                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4771                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4772                 void *user);
4774         int isl_vertices_foreach_cell(
4775                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4776                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
4777                 void *user);
4778         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
4779                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4780                 void *user);
4782 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
4783 the following.
4785         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
4786                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4787         int isl_vertices_get_n_vertices(
4788                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4789         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
4791 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
4793         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4794         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4795         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
4796                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4797         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
4798                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4799         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
4801 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
4802 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
4803 of the vertex.
4804 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
4805 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
4806 and should not be mixed with integer sets.
4808 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
4810         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
4811         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
4812                 __isl_keep isl_cell *cell);
4813         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
4815 =head1 Polyhedral Compilation Library
4817 This section collects functionality in C<isl> that has been specifically
4818 designed for use during polyhedral compilation.
4820 =head2 Dependence Analysis
4822 C<isl> contains specialized functionality for performing
4823 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
4824 and a collection of possible I<source> access relations,
4825 C<isl> can compute relations that describe
4826 for each iteration of the sink access, which iteration
4827 of which of the source access relations was the last
4828 to access the same data element before the given iteration
4829 of the sink access.
4830 The resulting dependence relations map source iterations
4831 to the corresponding sink iterations.
4832 To compute standard flow dependences, the sink should be
4833 a read, while the sources should be writes.
4834 If any of the source accesses are marked as being I<may>
4835 accesses, then there will be a dependence from the last
4836 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
4837 this last I<must> access.
4838 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
4839 then memory based dependence analysis is performed.
4840 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
4841 then value based dependence analysis is performed.
4843         #include <isl/flow.h>
4845         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
4847         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
4848                 __isl_take isl_map *sink,
4849                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
4850                 int max_source);
4851         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
4852                 __isl_take isl_access_info *acc,
4853                 __isl_take isl_map *source, int must,
4854                 void *source_user);
4855         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
4857         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
4858                 __isl_take isl_access_info *acc);
4860         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
4861                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
4862                           void *dep_user, void *user),
4863                 void *user);
4864         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
4865                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
4866         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
4868 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
4869 dependence analysis.  The other functions are used to construct
4870 the input for this function or to read off the output.
4872 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
4873 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
4874 The arguments to this functions are the sink access relation
4875 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
4876 access to the user, a callback function for specifying the
4877 relative order of source and sink accesses, and the number
4878 of source access relations that will be added.
4879 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
4880 The function is called with two user supplied tokens identifying
4881 either a source or the sink and it should return the shared nesting
4882 level and the relative order of the two accesses.
4883 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
4884 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
4885 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
4886 it should return I<2 * n>.
4887 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
4888 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
4889 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
4890 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
4891 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
4892 of the relation accesses I<all> elements in its image.
4893 The C<source_user> token is again used to identify
4894 the source access.  The range of the source access relation
4895 C<source> should have the same dimension as the range
4896 of the sink access relation.
4897 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
4898 called explicitly, because it is called implicitly by
4899 C<isl_access_info_compute_flow>.
4901 The result of the dependence analysis is collected in an
4902 C<isl_flow>.  There may be elements of
4903 the sink access for which no preceding source access could be
4904 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
4905 The relations containing these elements can be obtained through
4906 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
4907 and the second with C<must> unset.
4908 In the case of standard flow dependence analysis,
4909 with the sink a read and the sources I<must> writes,
4910 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
4911 array elements and the second relation is empty.
4912 The actual flow dependences can be extracted using
4913 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
4914 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
4915 a source and the sink.  The callback function is called
4916 with four arguments, the actual flow dependence relation
4917 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
4918 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
4919 identifying the source and an additional C<void *> with value
4920 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
4921 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
4922 source and if it is not followed by any I<may> sources.
4924 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
4925 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
4927 A higher-level interface to dependence analysis is provided
4928 by the following function.
4930         #include <isl/flow.h>
4932         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
4933                 __isl_take isl_union_map *must_source,
4934                 __isl_take isl_union_map *may_source,
4935                 __isl_take isl_union_map *schedule,
4936                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
4937                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
4938                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
4939                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
4941 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
4942 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
4943 of the domains of the accesses and of the schedule.
4944 The relative order of the iteration domains is given by the
4945 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
4946 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
4947 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
4948 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
4949 any of the other arguments is treated as an error.
4951 =head3 Interaction with Dependence Analysis
4953 During the dependence analysis, we frequently need to perform
4954 the following operation.  Given a relation between sink iterations
4955 and potential source iterations from a particular source domain,
4956 what is the last potential source iteration corresponding to each
4957 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
4958 the set of potential source iterations before or after each such operation.
4959 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
4960 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
4961 the sink iteration can ever be executed without one or more of
4962 the corresponding potential source iterations being executed.
4963 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
4964 but fixed source iteration from the potential source iterations.
4965 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
4966 function.
4968         #include <isl/flow.h>
4970         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
4971                 __isl_keep isl_map *source_map,
4972                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
4973                 void *user);
4974         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
4975                 __isl_take isl_access_info *acc,
4976                 isl_access_restrict fn, void *user);
4978 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
4979 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
4980 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
4981 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
4982 mapping sink iterations to potential source iterations.
4983 The second argument represents the sink iterations for which
4984 we want to compute the last source iteration.
4985 The third argument is the token corresponding to the source
4986 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
4987 The callback is expected to return a restriction on either the input or
4988 the output of the operation computing the last potential source.
4989 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
4990 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
4991 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
4992 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
4993 iterations is required.
4994 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
4995 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
4996 using the following functions.
4998         #include <isl/flow.h>
5000         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
5001                 __isl_take isl_set *source_restr,
5002                 __isl_take isl_set *sink_restr);
5003         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
5004                 __isl_take isl_set *source_restr);
5005         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
5006                 __isl_take isl_map *source_map);
5007         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
5008                 __isl_take isl_map *source_map);
5009         void *isl_restriction_free(
5010                 __isl_take isl_restriction *restr);
5011         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
5012                 __isl_keep isl_restriction *restr);
5014 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
5015 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
5016 is essentially equivalent to
5018         isl_restriction_input(isl_set_universe(
5019             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5020                             isl_set_universe(
5021             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5023 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
5025         isl_restriction_input(isl_set_empty(
5026             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5027                             isl_set_universe(
5028             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5030 =head2 Scheduling
5032 B<The functionality described in this section is fairly new
5033 and may be subject to change.>
5035 The following function can be used to compute a schedule
5036 for a union of domains.
5037 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
5038 to that of C<Pluto>.
5039 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
5040 be selected.
5041 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
5042 That is, all dependence distances over these dependences in the
5043 scheduled space are lexicographically positive.
5044 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
5045 C<proximity> dependences.
5046 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
5047 for groups of domains where the dependence distances have only
5048 non-negative values.
5049 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
5050 distances are only minimized during the extension to a
5051 full-dimensional schedule.
5053         #include <isl/schedule.h>
5054         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
5055                 __isl_take isl_union_set *domain,
5056                 __isl_take isl_union_map *validity,
5057                 __isl_take isl_union_map *proximity);
5058         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
5060 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
5061 from an C<isl_schedule> using the following function.
5063         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
5064                 __isl_keep isl_schedule *sched);
5066 A representation of the schedule can be printed using
5067          
5068         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
5069                 __isl_take isl_printer *p,
5070                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5072 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
5073 using the following function.
5075         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
5076                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5078 The individual bands can be visited in depth-first post-order
5079 using the following function.
5081         #include <isl/schedule.h>
5082         int isl_schedule_foreach_band(
5083                 __isl_keep isl_schedule *sched,
5084                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5085                 void *user);
5087 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
5088 The bands inside the list can be copied and freed using the following
5089 functions.
5091         #include <isl/band.h>
5092         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
5093                 __isl_keep isl_band *band);
5094         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
5096 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
5097 These are referred to as the members of the band.
5098 The section of the schedule that corresponds to the band is
5099 referred to as the partial schedule of the band.
5100 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
5101 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
5102 dimensions form the suffix schedule.
5103 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
5104 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
5105 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
5106 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
5107 The properties of a band can be inspected using the following functions.
5109         #include <isl/band.h>
5110         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
5112         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
5113         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
5114                 __isl_keep isl_band *band);
5116         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
5117                 __isl_keep isl_band *band);
5118         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
5119                 __isl_keep isl_band *band);
5120         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
5121                 __isl_keep isl_band *band);
5123         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
5124         int isl_band_member_is_zero_distance(
5125                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
5127         int isl_band_list_foreach_band(
5128                 __isl_keep isl_band_list *list,
5129                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5130                 void *user);
5132 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
5133 distance'' if it does not carry any proximity dependences
5134 within its band.
5135 That is, if the dependence distances of the proximity
5136 dependences are all zero in that direction (for fixed
5137 iterations of outer bands).
5138 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
5139 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
5140 in depth-first post-order.
5142 A band can be tiled using the following function.
5144         #include <isl/band.h>
5145         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
5146                 __isl_take isl_vec *sizes);
5148         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
5149                 int val);
5150         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
5151         int isl_options_set_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx,
5152                 int val);
5153         int isl_options_get_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx);
5155 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
5156 inside its schedule.
5157 A new child band is created to represent the point loops and it is
5158 inserted between the modified band and its children.
5159 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
5160 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
5161 If the C<tile_shift_point_loops> option is set, then the point loops
5162 are shifted to start at zero.
5164 A band can be split into two nested bands using the following function.
5166         int isl_band_split(__isl_keep isl_band *band, int pos);
5168 The resulting outer band contains the first C<pos> dimensions of C<band>
5169 while the inner band contains the remaining dimensions.
5171 A representation of the band can be printed using
5173         #include <isl/band.h>
5174         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
5175                 __isl_take isl_printer *p,
5176                 __isl_keep isl_band *band);
5178 =head3 Options
5180         #include <isl/schedule.h>
5181         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
5182                 isl_ctx *ctx, int val);
5183         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
5184                 isl_ctx *ctx);
5185         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
5186                 isl_ctx *ctx, int val);
5187         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
5188                 isl_ctx *ctx);
5189         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
5190         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
5191         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
5192                 isl_ctx *ctx, int val);
5193         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
5194                 isl_ctx *ctx);
5195         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
5196                 isl_ctx *ctx, int val);
5197         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
5198                 isl_ctx *ctx);
5199         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
5200                 isl_ctx *ctx, int val);
5201         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
5202                 isl_ctx *ctx);
5203         int isl_options_set_schedule_algorithm(
5204                 isl_ctx *ctx, int val);
5205         int isl_options_get_schedule_algorithm(
5206                 isl_ctx *ctx);
5207         int isl_options_set_schedule_separate_components(
5208                 isl_ctx *ctx, int val);
5209         int isl_options_get_schedule_separate_components(
5210                 isl_ctx *ctx);
5212 =over
5214 =item * schedule_max_coefficient
5216 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
5217 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
5218 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
5219 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
5220 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
5221 coefficients.
5223 =item * schedule_max_constant_term
5225 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
5226 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
5227 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
5228 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
5229 bounds on the constant coefficients.
5231 =item * schedule_fuse
5233 This option controls the level of fusion.
5234 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
5235 resulting schedule will be distributed as much as possible.
5236 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
5237 try to fuse loops in the resulting schedule.
5239 =item * schedule_maximize_band_depth
5241 If this option is set, we do not split bands at the point
5242 where we detect splitting is necessary. Instead, we
5243 backtrack and split bands as early as possible. This
5244 reduces the number of splits and maximizes the width of
5245 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
5246 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
5247 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
5248 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
5250 =item * schedule_outer_zero_distance
5252 If this option is set, then we try to construct schedules
5253 where the outermost scheduling dimension in each band
5254 results in a zero dependence distance over the proximity
5255 dependences.
5257 =item * schedule_split_scaled
5259 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
5260 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
5261 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
5262 divisor.
5263 The constant term is then placed in a separate band and the linear
5264 part is reduced.
5266 =item * schedule_algorithm
5268 Selects the scheduling algorithm to be used.
5269 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
5270 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
5272 =item * schedule_separate_components
5274 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
5275 then these components are scheduled separately.
5276 If this option is not set, then some iterations of the domains
5277 in these components may be scheduled together.
5278 If this option is set, then the components are given consecutive
5279 schedules.
5281 =back
5283 =head2 AST Generation
5285 This section describes the C<isl> functionality for generating
5286 ASTs that visit all the elements
5287 in a domain in an order specified by a schedule.
5288 In particular, given a C<isl_union_map>, an AST is generated
5289 that visits all the elements in the domain of the C<isl_union_map>
5290 according to the lexicographic order of the corresponding image
5291 element(s).  If the range of the C<isl_union_map> consists of
5292 elements in more than one space, then each of these spaces is handled
5293 separately in an arbitrary order.
5294 It should be noted that the image elements only specify the I<order>
5295 in which the corresponding domain elements should be visited.
5296 No direct relation between the image elements and the loop iterators
5297 in the generated AST should be assumed.
5299 Each AST is generated within a build.  The initial build
5300 simply specifies the constraints on the parameters (if any)
5301 and can be created, inspected, copied and freed using the following functions.
5303         #include <isl/ast_build.h>
5304         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_from_context(
5305                 __isl_take isl_set *set);
5306         isl_ctx *isl_ast_build_get_ctx(
5307                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5308         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_copy(
5309                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5310         void *isl_ast_build_free(
5311                 __isl_take isl_ast_build *build);
5313 The C<set> argument is usually a parameter set with zero or more parameters.
5314 More C<isl_ast_build> functions are described in L</"Nested AST Generation">
5315 and L</"Fine-grained Control over AST Generation">.
5316 Finally, the AST itself can be constructed using the following
5317 function.
5319         #include <isl/ast_build.h>
5320         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_build_ast_from_schedule(
5321                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5322                 __isl_take isl_union_map *schedule);
5324 =head3 Inspecting the AST
5326 The basic properties of an AST node can be obtained as follows.
5328         #include <isl/ast.h>
5329         isl_ctx *isl_ast_node_get_ctx(
5330                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5331         enum isl_ast_node_type isl_ast_node_get_type(
5332                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5334 The type of an AST node is one of
5335 C<isl_ast_node_for>,
5336 C<isl_ast_node_if>,
5337 C<isl_ast_node_block> or
5338 C<isl_ast_node_user>.
5339 An C<isl_ast_node_for> represents a for node.
5340 An C<isl_ast_node_if> represents an if node.
5341 An C<isl_ast_node_block> represents a compound node.
5342 An C<isl_ast_node_user> represents an expression statement.
5343 An expression statement typically corresponds to a domain element, i.e.,
5344 one of the elements that is visited by the AST.
5346 Each type of node has its own additional properties.
5348         #include <isl/ast.h>
5349         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_iterator(
5350                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5351         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_init(
5352                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5353         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_cond(
5354                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5355         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_inc(
5356                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5357         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_for_get_body(
5358                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5359         int isl_ast_node_for_is_degenerate(
5360                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5362 An C<isl_ast_for> is considered degenerate if it is known to execute
5363 exactly once.
5365         #include <isl/ast.h>
5366         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_if_get_cond(
5367                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5368         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_then(
5369                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5370         int isl_ast_node_if_has_else(
5371                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5372         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_else(
5373                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5375         __isl_give isl_ast_node_list *
5376         isl_ast_node_block_get_children(
5377                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5379         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_user_get_expr(
5380                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5382 Each of the returned C<isl_ast_expr>s can in turn be inspected using
5383 the following functions.
5385         #include <isl/ast.h>
5386         isl_ctx *isl_ast_expr_get_ctx(
5387                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5388         enum isl_ast_expr_type isl_ast_expr_get_type(
5389                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5391 The type of an AST expression is one of
5392 C<isl_ast_expr_op>,
5393 C<isl_ast_expr_id> or
5394 C<isl_ast_expr_int>.
5395 An C<isl_ast_expr_op> represents the result of an operation.
5396 An C<isl_ast_expr_id> represents an identifier.
5397 An C<isl_ast_expr_int> represents an integer value.
5399 Each type of expression has its own additional properties.
5401         #include <isl/ast.h>
5402         enum isl_ast_op_type isl_ast_expr_get_op_type(
5403                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5404         int isl_ast_expr_get_op_n_arg(__isl_keep isl_ast_expr *expr);
5405         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_get_op_arg(
5406                 __isl_keep isl_ast_expr *expr, int pos);
5407         int isl_ast_node_foreach_ast_op_type(
5408                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5409                 int (*fn)(enum isl_ast_op_type type, void *user),
5410                 void *user);
5412 C<isl_ast_expr_get_op_type> returns the type of the operation
5413 performed.  C<isl_ast_expr_get_op_n_arg> returns the number of
5414 arguments.  C<isl_ast_expr_get_op_arg> returns the specified
5415 argument.
5416 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> calls C<fn> for each distinct
5417 C<isl_ast_op_type> that appears in C<node>.
5418 The operation type is one of the following.
5420 =over
5422 =item C<isl_ast_op_and>
5424 Logical I<and> of two arguments.
5425 Both arguments can be evaluated.
5427 =item C<isl_ast_op_and_then>
5429 Logical I<and> of two arguments.
5430 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to true.
5432 =item C<isl_ast_op_or>
5434 Logical I<or> of two arguments.
5435 Both arguments can be evaluated.
5437 =item C<isl_ast_op_or_else>
5439 Logical I<or> of two arguments.
5440 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to false.
5442 =item C<isl_ast_op_max>
5444 Maximum of two or more arguments.
5446 =item C<isl_ast_op_min>
5448 Minimum of two or more arguments.
5450 =item C<isl_ast_op_minus>
5452 Change sign.
5454 =item C<isl_ast_op_add>
5456 Sum of two arguments.
5458 =item C<isl_ast_op_sub>
5460 Difference of two arguments.
5462 =item C<isl_ast_op_mul>
5464 Product of two arguments.
5466 =item C<isl_ast_op_div>
5468 Exact division.  That is, the result is known to be an integer.
5470 =item C<isl_ast_op_fdiv_q>
5472 Result of integer division, rounded towards negative
5473 infinity.
5475 =item C<isl_ast_op_pdiv_q>
5477 Result of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5479 =item C<isl_ast_op_pdiv_r>
5481 Remainder of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5483 =item C<isl_ast_op_cond>
5485 Conditional operator defined on three arguments.
5486 If the first argument evaluates to true, then the result
5487 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5488 is equal to the third argument.
5489 The second and third argument may only be evaluated if
5490 the first argument evaluates to true and false, respectively.
5491 Corresponds to C<a ? b : c> in C.
5493 =item C<isl_ast_op_select>
5495 Conditional operator defined on three arguments.
5496 If the first argument evaluates to true, then the result
5497 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5498 is equal to the third argument.
5499 The second and third argument may be evaluated independently
5500 of the value of the first argument.
5501 Corresponds to C<a * b + (1 - a) * c> in C.
5503 =item C<isl_ast_op_eq>
5505 Equality relation.
5507 =item C<isl_ast_op_le>
5509 Less than or equal relation.
5511 =item C<isl_ast_op_lt>
5513 Less than relation.
5515 =item C<isl_ast_op_ge>
5517 Greater than or equal relation.
5519 =item C<isl_ast_op_gt>
5521 Greater than relation.
5523 =item C<isl_ast_op_call>
5525 A function call.
5526 The number of arguments of the C<isl_ast_expr> is one more than
5527 the number of arguments in the function call, the first argument
5528 representing the function being called.
5530 =back
5532         #include <isl/ast.h>
5533         __isl_give isl_id *isl_ast_expr_get_id(
5534                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5536 Return the identifier represented by the AST expression.
5538         #include <isl/ast.h>
5539         int isl_ast_expr_get_int(__isl_keep isl_ast_expr *expr,
5540                 isl_int *v);
5542 Return the integer represented by the AST expression.
5543 Note that the integer is returned through the C<v> argument.
5544 The return value of the function itself indicates whether the
5545 operation was performed successfully.
5547 =head3 Manipulating and printing the AST
5549 AST nodes can be copied and freed using the following functions.
5551         #include <isl/ast.h>
5552         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_copy(
5553                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5554         void *isl_ast_node_free(__isl_take isl_ast_node *node);
5556 AST expressions can be copied and freed using the following functions.
5558         #include <isl/ast.h>
5559         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_copy(
5560                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5561         void *isl_ast_expr_free(__isl_take isl_ast_expr *expr);
5563 New AST expressions can be created either directly or within
5564 the context of an C<isl_ast_build>.
5566         #include <isl/ast.h>
5567         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_id(
5568                 __isl_take isl_id *id);
5569         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_neg(
5570                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
5571         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_add(
5572                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5573                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5574         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_sub(
5575                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5576                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5577         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_mul(
5578                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5579                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5580         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_div(
5581                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5582                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5583         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_and(
5584                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5585                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5586         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_or(
5587                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5588                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5590         #include <isl/ast_build.h>
5591         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_pw_aff(
5592                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5593                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
5594         __isl_give isl_ast_expr *
5595         isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff(
5596                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5597                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
5599 The domains of C<pa> and C<pma> should correspond
5600 to the schedule space of C<build>.
5601 The tuple id of C<pma> is used as the function being called.
5603 User specified data can be attached to an C<isl_ast_node> and obtained
5604 from the same C<isl_ast_node> using the following functions.
5606         #include <isl/ast.h>
5607         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_set_annotation(
5608                 __isl_take isl_ast_node *node,
5609                 __isl_take isl_id *annotation);
5610         __isl_give isl_id *isl_ast_node_get_annotation(
5611                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5613 Basic printing can be performed using the following functions.
5615         #include <isl/ast.h>
5616         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_expr(
5617                 __isl_take isl_printer *p,
5618                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5619         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_node(
5620                 __isl_take isl_printer *p,
5621                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5623 More advanced printing can be performed using the following functions.
5625         #include <isl/ast.h>
5626         __isl_give isl_printer *isl_ast_op_type_print_macro(
5627                 enum isl_ast_op_type type,
5628                 __isl_take isl_printer *p);
5629         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print_macros(
5630                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5631                 __isl_take isl_printer *p);
5632         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print(
5633                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5634                 __isl_take isl_printer *p,
5635                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5636         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_for_print(
5637                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5638                 __isl_take isl_printer *p,
5639                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5640         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_if_print(
5641                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5642                 __isl_take isl_printer *p,
5643                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5645 While printing an C<isl_ast_node> in C<ISL_FORMAT_C>,
5646 C<isl> may print out an AST that makes use of macros such
5647 as C<floord>, C<min> and C<max>.
5648 C<isl_ast_op_type_print_macro> prints out the macro
5649 corresponding to a specific C<isl_ast_op_type>.
5650 C<isl_ast_node_print_macros> scans the C<isl_ast_node>
5651 for expressions where these macros would be used and prints
5652 out the required macro definitions.
5653 Essentially, C<isl_ast_node_print_macros> calls
5654 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> with C<isl_ast_op_type_print_macro>
5655 as function argument.
5656 C<isl_ast_node_print>, C<isl_ast_node_for_print> and
5657 C<isl_ast_node_if_print> print an C<isl_ast_node>
5658 in C<ISL_FORMAT_C>, but allow for some extra control
5659 through an C<isl_ast_print_options> object.
5660 This object can be created using the following functions.
5662         #include <isl/ast.h>
5663         __isl_give isl_ast_print_options *
5664         isl_ast_print_options_alloc(isl_ctx *ctx);
5665         __isl_give isl_ast_print_options *
5666         isl_ast_print_options_copy(
5667                 __isl_keep isl_ast_print_options *options);
5668         void *isl_ast_print_options_free(
5669                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5671         __isl_give isl_ast_print_options *
5672         isl_ast_print_options_set_print_user(
5673                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
5674                 __isl_give isl_printer *(*print_user)(
5675                         __isl_take isl_printer *p,
5676                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
5677                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
5678                 void *user);
5679         __isl_give isl_ast_print_options *
5680         isl_ast_print_options_set_print_for(
5681                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
5682                 __isl_give isl_printer *(*print_for)(
5683                         __isl_take isl_printer *p,
5684                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
5685                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
5686                 void *user);
5688 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_user>
5689 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_user> needs to
5690 be printed.
5691 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for>
5692 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_for> needs to
5693 be printed.
5694 Note that C<isl_ast_node_for_print> will I<not> call the
5695 callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for> on the node
5696 on which C<isl_ast_node_for_print> is called, but only on nested
5697 nodes of type C<isl_ast_node_for>.  It is therefore safe to
5698 call C<isl_ast_node_for_print> from within the callback set by
5699 C<isl_ast_print_options_set_print_for>.
5701 The following option determines the type to be used for iterators
5702 while printing the AST.
5704         int isl_options_set_ast_iterator_type(
5705                 isl_ctx *ctx, const char *val);
5706         const char *isl_options_get_ast_iterator_type(
5707                 isl_ctx *ctx);
5709 =head3 Options
5711         #include <isl/ast_build.h>
5712         int isl_options_set_ast_build_atomic_upper_bound(
5713                 isl_ctx *ctx, int val);
5714         int isl_options_get_ast_build_atomic_upper_bound(
5715                 isl_ctx *ctx);
5716         int isl_options_set_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx,
5717                 int val);
5718         int isl_options_get_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx);
5719         int isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(
5720                 isl_ctx *ctx, int val);
5721         int isl_options_get_ast_build_exploit_nested_bounds(
5722                 isl_ctx *ctx);
5723         int isl_options_set_ast_build_group_coscheduled(
5724                 isl_ctx *ctx, int val);
5725         int isl_options_get_ast_build_group_coscheduled(
5726                 isl_ctx *ctx);
5727         int isl_options_set_ast_build_scale_strides(
5728                 isl_ctx *ctx, int val);
5729         int isl_options_get_ast_build_scale_strides(
5730                 isl_ctx *ctx);
5731         int isl_options_set_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx,
5732                 int val);
5733         int isl_options_get_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx);
5734         int isl_options_set_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx,
5735                 int val);
5736         int isl_options_get_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx);
5738 =over
5740 =item * ast_build_atomic_upper_bound
5742 Generate loop upper bounds that consist of the current loop iterator,
5743 an operator and an expression not involving the iterator.
5744 If this option is not set, then the current loop iterator may appear
5745 several times in the upper bound.
5746 For example, when this option is turned off, AST generation
5747 for the schedule
5749         [n] -> { A[i] -> [i] : 0 <= i <= 100, n }
5751 produces
5753         for (int c0 = 0; c0 <= 100 && n >= c0; c0 += 1)
5754           A(c0);
5756 When the option is turned on, the following AST is generated
5758         for (int c0 = 0; c0 <= min(100, n); c0 += 1)
5759           A(c0);
5761 =item * ast_build_prefer_pdiv
5763 If this option is turned off, then the AST generation will
5764 produce ASTs that may only contain C<isl_ast_op_fdiv_q>
5765 operators, but no C<isl_ast_op_pdiv_q> or
5766 C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
5767 If this options is turned on, then C<isl> will try to convert
5768 some of the C<isl_ast_op_fdiv_q> operators to (expressions containing)
5769 C<isl_ast_op_pdiv_q> or C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
5771 =item * ast_build_exploit_nested_bounds
5773 Simplify conditions based on bounds of nested for loops.
5774 In particular, remove conditions that are implied by the fact
5775 that one or more nested loops have at least one iteration,
5776 meaning that the upper bound is at least as large as the lower bound.
5777 For example, when this option is turned off, AST generation
5778 for the schedule
5780         [N,M] -> { A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i <= N and
5781                                         0 <= j <= M }
5783 produces
5785         if (M >= 0)
5786           for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
5787             for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
5788               A(c0, c1);
5790 When the option is turned on, the following AST is generated
5792         for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
5793           for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
5794             A(c0, c1);
5796 =item * ast_build_group_coscheduled
5798 If two domain elements are assigned the same schedule point, then
5799 they may be executed in any order and they may even appear in different
5800 loops.  If this options is set, then the AST generator will make
5801 sure that coscheduled domain elements do not appear in separate parts
5802 of the AST.  This is useful in case of nested AST generation
5803 if the outer AST generation is given only part of a schedule
5804 and the inner AST generation should handle the domains that are
5805 coscheduled by this initial part of the schedule together.
5806 For example if an AST is generated for a schedule
5808         { A[i] -> [0]; B[i] -> [0] }
5810 then the C<isl_ast_build_set_create_leaf> callback described
5811 below may get called twice, once for each domain.
5812 Setting this option ensures that the callback is only called once
5813 on both domains together.
5815 =item * ast_build_separation_bounds
5817 This option specifies which bounds to use during separation.
5818 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_IMPLICIT>
5819 then all (possibly implicit) bounds on the current dimension will
5820 be used during separation.
5821 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_EXPLICIT>
5822 then only those bounds that are explicitly available will
5823 be used during separation.
5825 =item * ast_build_scale_strides
5827 This option specifies whether the AST generator is allowed
5828 to scale down iterators of strided loops.
5830 =item * ast_build_allow_else
5832 This option specifies whether the AST generator is allowed
5833 to construct if statements with else branches.
5835 =item * ast_build_allow_or
5837 This option specifies whether the AST generator is allowed
5838 to construct if conditions with disjunctions.
5840 =back
5842 =head3 Fine-grained Control over AST Generation
5844 Besides specifying the constraints on the parameters,
5845 an C<isl_ast_build> object can be used to control
5846 various aspects of the AST generation process.
5847 The most prominent way of control is through ``options'',
5848 which can be set using the following function.
5850         #include <isl/ast_build.h>
5851         __isl_give isl_ast_build *
5852         isl_ast_build_set_options(
5853                 __isl_take isl_ast_build *control,
5854                 __isl_take isl_union_map *options);
5856 The options are encoded in an <isl_union_map>.
5857 The domain of this union relation refers to the schedule domain,
5858 i.e., the range of the schedule passed to C<isl_ast_build_ast_from_schedule>.
5859 In the case of nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
5860 the domain of C<options> should refer to the extra piece of the schedule.
5861 That is, it should be equal to the range of the wrapped relation in the
5862 range of the schedule.
5863 The range of the options can consist of elements in one or more spaces,
5864 the names of which determine the effect of the option.
5865 The values of the range typically also refer to the schedule dimension
5866 to which the option applies.  In case of nested AST generation
5867 (see L</"Nested AST Generation">), these values refer to the position
5868 of the schedule dimension within the innermost AST generation.
5869 The constraints on the domain elements of
5870 the option should only refer to this dimension and earlier dimensions.
5871 We consider the following spaces.
5873 =over
5875 =item C<separation_class>
5877 This space is a wrapped relation between two one dimensional spaces.
5878 The input space represents the schedule dimension to which the option
5879 applies and the output space represents the separation class.
5880 While constructing a loop corresponding to the specified schedule
5881 dimension(s), the AST generator will try to generate separate loops
5882 for domain elements that are assigned different classes.
5883 If only some of the elements are assigned a class, then those elements
5884 that are not assigned any class will be treated as belonging to a class
5885 that is separate from the explicitly assigned classes.
5886 The typical use case for this option is to separate full tiles from
5887 partial tiles.
5888 The other options, described below, are applied after the separation
5889 into classes.
5891 As an example, consider the separation into full and partial tiles
5892 of a tiling of a triangular domain.
5893 Take, for example, the domain
5895         { A[i,j] : 0 <= i,j and i + j <= 100 }
5897 and a tiling into tiles of 10 by 10.  The input to the AST generator
5898 is then the schedule
5900         { A[i,j] -> [([i/10]),[j/10],i,j] : 0 <= i,j and
5901                                                 i + j <= 100 }
5903 Without any options, the following AST is generated
5905         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1)
5906           for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
5907             for (int c2 = 10 * c0;
5908                  c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
5909                  c2 += 1)
5910               for (int c3 = 10 * c1;
5911                    c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
5912                    c3 += 1)
5913                 A(c2, c3);
5915 Separation into full and partial tiles can be obtained by assigning
5916 a class, say C<0>, to the full tiles.  The full tiles are represented by those
5917 values of the first and second schedule dimensions for which there are
5918 values of the third and fourth dimensions to cover an entire tile.
5919 That is, we need to specify the following option
5921         { [a,b,c,d] -> separation_class[[0]->[0]] :
5922                 exists b': 0 <= 10a,10b' and
5923                            10a+9+10b'+9 <= 100;
5924           [a,b,c,d] -> separation_class[[1]->[0]] :
5925                 0 <= 10a,10b and 10a+9+10b+9 <= 100 }
5927 which simplifies to
5929         { [a, b, c, d] -> separation_class[[1] -> [0]] :
5930                 a >= 0 and b >= 0 and b <= 8 - a;
5931           [a, b, c, d] -> separation_class[[0] -> [0]] :
5932                 a >= 0 and a <= 8 }
5934 With this option, the generated AST is as follows
5936         {
5937           for (int c0 = 0; c0 <= 8; c0 += 1) {
5938             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 8; c1 += 1)
5939               for (int c2 = 10 * c0;
5940                    c2 <= 10 * c0 + 9; c2 += 1)
5941                 for (int c3 = 10 * c1;
5942                      c3 <= 10 * c1 + 9; c3 += 1)
5943                   A(c2, c3);
5944             for (int c1 = -c0 + 9; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
5945               for (int c2 = 10 * c0;
5946                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
5947                    c2 += 1)
5948                 for (int c3 = 10 * c1;
5949                      c3 <= min(-c2 + 100, 10 * c1 + 9);
5950                      c3 += 1)
5951                   A(c2, c3);
5952           }
5953           for (int c0 = 9; c0 <= 10; c0 += 1)
5954             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
5955               for (int c2 = 10 * c0;
5956                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
5957                    c2 += 1)
5958                 for (int c3 = 10 * c1;
5959                      c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
5960                      c3 += 1)
5961                   A(c2, c3);
5962         }
5964 =item C<separate>
5966 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
5967 to which ``separation'' should be applied.  Separation tries to split
5968 a loop into several pieces if this can avoid the generation of guards
5969 inside the loop.
5970 See also the C<atomic> option.
5972 =item C<atomic>
5974 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
5975 for which the domains should be considered ``atomic''.  That is, the
5976 AST generator will make sure that any given domain space will only appear
5977 in a single loop at the specified level.
5979 Consider the following schedule
5981         { a[i] -> [i] : 0 <= i < 10;
5982           b[i] -> [i+1] : 0 <= i < 10 }
5984 If the following option is specified
5986         { [i] -> separate[x] }
5988 then the following AST will be generated
5990         {
5991           a(0);
5992           for (int c0 = 1; c0 <= 9; c0 += 1) {
5993             a(c0);
5994             b(c0 - 1);
5995           }
5996           b(9);
5997         }
5999 If, on the other hand, the following option is specified
6001         { [i] -> atomic[x] }
6003 then the following AST will be generated
6005         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1) {
6006           if (c0 <= 9)
6007             a(c0);
6008           if (c0 >= 1)
6009             b(c0 - 1);
6010         }
6012 If neither C<atomic> nor C<separate> is specified, then the AST generator
6013 may produce either of these two results or some intermediate form.
6015 =item C<unroll>
6017 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6018 that should be I<completely> unrolled.
6019 To obtain a partial unrolling, the user should apply an additional
6020 strip-mining to the schedule and fully unroll the inner loop.
6022 =back
6024 Additional control is available through the following functions.
6026         #include <isl/ast_build.h>
6027         __isl_give isl_ast_build *
6028         isl_ast_build_set_iterators(
6029                 __isl_take isl_ast_build *control,
6030                 __isl_take isl_id_list *iterators);
6032 The function C<isl_ast_build_set_iterators> allows the user to
6033 specify a list of iterator C<isl_id>s to be used as iterators.
6034 If the input schedule is injective, then
6035 the number of elements in this list should be as large as the dimension
6036 of the schedule space, but no direct correspondence should be assumed
6037 between dimensions and elements.
6038 If the input schedule is not injective, then an additional number
6039 of C<isl_id>s equal to the largest dimension of the input domains
6040 may be required.
6041 If the number of provided C<isl_id>s is insufficient, then additional
6042 names are automatically generated.
6044         #include <isl/ast_build.h>
6045         __isl_give isl_ast_build *
6046         isl_ast_build_set_create_leaf(
6047                 __isl_take isl_ast_build *control,
6048                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6049                         __isl_take isl_ast_build *build,
6050                         void *user), void *user);
6053 C<isl_ast_build_set_create_leaf> function allows for the
6054 specification of a callback that should be called whenever the AST
6055 generator arrives at an element of the schedule domain.
6056 The callback should return an AST node that should be inserted
6057 at the corresponding position of the AST.  The default action (when
6058 the callback is not set) is to continue generating parts of the AST to scan
6059 all the domain elements associated to the schedule domain element
6060 and to insert user nodes, ``calling'' the domain element, for each of them.
6061 The C<build> argument contains the current state of the C<isl_ast_build>.
6062 To ease nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6063 all control information that is
6064 specific to the current AST generation such as the options and
6065 the callbacks has been removed from this C<isl_ast_build>.
6066 The callback would typically return the result of a nested
6067 AST generation or a
6068 user defined node created using the following function.
6070         #include <isl/ast.h>
6071         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_alloc_user(
6072                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6074         #include <isl/ast_build.h>
6075         __isl_give isl_ast_build *
6076         isl_ast_build_set_at_each_domain(
6077                 __isl_take isl_ast_build *build,
6078                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6079                         __isl_take isl_ast_node *node,
6080                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6081                         void *user), void *user);
6082         __isl_give isl_ast_build *
6083         isl_ast_build_set_before_each_for(
6084                 __isl_take isl_ast_build *build,
6085                 __isl_give isl_id *(*fn)(
6086                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6087                         void *user), void *user);
6088         __isl_give isl_ast_build *
6089         isl_ast_build_set_after_each_for(
6090                 __isl_take isl_ast_build *build,
6091                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6092                         __isl_take isl_ast_node *node,
6093                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6094                         void *user), void *user);
6096 The callback set by C<isl_ast_build_set_at_each_domain> will
6097 be called for each domain AST node.
6098 The callbacks set by C<isl_ast_build_set_before_each_for>
6099 and C<isl_ast_build_set_after_each_for> will be called
6100 for each for AST node.  The first will be called in depth-first
6101 pre-order, while the second will be called in depth-first post-order.
6102 Since C<isl_ast_build_set_before_each_for> is called before the for
6103 node is actually constructed, it is only passed an C<isl_ast_build>.
6104 The returned C<isl_id> will be added as an annotation (using
6105 C<isl_ast_node_set_annotation>) to the constructed for node.
6106 In particular, if the user has also specified an C<after_each_for>
6107 callback, then the annotation can be retrieved from the node passed to
6108 that callback using C<isl_ast_node_get_annotation>.
6109 All callbacks should C<NULL> on failure.
6110 The given C<isl_ast_build> can be used to create new
6111 C<isl_ast_expr> objects using C<isl_ast_build_expr_from_pw_aff>
6112 or C<isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff>.
6114 =head3 Nested AST Generation
6116 C<isl> allows the user to create an AST within the context
6117 of another AST.  These nested ASTs are created using the
6118 same C<isl_ast_build_ast_from_schedule> function that is used to create the
6119 outer AST.  The C<build> argument should be an C<isl_ast_build>
6120 passed to a callback set by
6121 C<isl_ast_build_set_create_leaf>.
6122 The space of the range of the C<schedule> argument should refer
6123 to this build.  In particular, the space should be a wrapped
6124 relation and the domain of this wrapped relation should be the
6125 same as that of the range of the schedule returned by
6126 C<isl_ast_build_get_schedule> below.
6127 In practice, the new schedule is typically
6128 created by calling C<isl_union_map_range_product> on the old schedule
6129 and some extra piece of the schedule.
6130 The space of the schedule domain is also available from
6131 the C<isl_ast_build>.
6133         #include <isl/ast_build.h>
6134         __isl_give isl_union_map *isl_ast_build_get_schedule(
6135                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6136         __isl_give isl_space *isl_ast_build_get_schedule_space(
6137                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6138         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_restrict(
6139                 __isl_take isl_ast_build *build,
6140                 __isl_take isl_set *set);
6142 The C<isl_ast_build_get_schedule> function returns a (partial)
6143 schedule for the domains elements for which part of the AST still needs to
6144 be generated in the current build.
6145 In particular, the domain elements are mapped to those iterations of the loops
6146 enclosing the current point of the AST generation inside which
6147 the domain elements are executed.
6148 No direct correspondence between
6149 the input schedule and this schedule should be assumed.
6150 The space obtained from C<isl_ast_build_get_schedule_space> can be used
6151 to create a set for C<isl_ast_build_restrict> to intersect
6152 with the current build.  In particular, the set passed to
6153 C<isl_ast_build_restrict> can have additional parameters.
6154 The ids of the set dimensions in the space returned by
6155 C<isl_ast_build_get_schedule_space> correspond to the
6156 iterators of the already generated loops.
6157 The user should not rely on the ids of the output dimensions
6158 of the relations in the union relation returned by
6159 C<isl_ast_build_get_schedule> having any particular value.
6161 =head1 Applications
6163 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
6164 it also contains some basic applications that use some
6165 of the functionality of C<isl>.
6166 The input may be specified in either the L<isl format>
6167 or the L<PolyLib format>.
6169 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
6171 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
6172 an integer element of the polyhedron, if there is any.
6173 The first column in the output is the denominator and is always
6174 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
6175 then a vector of length zero is printed.
6177 =head2 C<isl_pip>
6179 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
6180 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
6181 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
6182 of constraints on a parametric polyhedron.
6183 The coefficients of the parameters appear in the last columns
6184 (but before the final constant column).
6185 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
6186 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
6187 is just a dump of the internal state.
6189 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
6191 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
6192 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
6193 If an affine objective function
6194 is given, then the constant should appear in the last column.
6196 =head2 C<isl_polytope_scan>
6198 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
6199 all integer points in the polytope.
6201 =head2 C<isl_codegen>
6203 Given a schedule, a context set and an options relation,
6204 C<isl_codegen> prints out an AST that scans the domain elements
6205 of the schedule in the order of their image(s) taking into account
6206 the constraints in the context set.