b65d4c7a23306a19025b55402f09f6950ef5580e
[isl.git] / doc / user.pod
blobb65d4c7a23306a19025b55402f09f6950ef5580e
1 =head1 Introduction
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
23 =head2 Backward Incompatible Changes
25 =head3 Changes since isl-0.02
27 =over
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
36 =back
38 =head3 Changes since isl-0.03
40 =over
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
47 =back
49 =head3 Changes since isl-0.04
51 =over
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
56 =back
58 =head3 Changes since isl-0.05
60 =over
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take a B<map> space as input.  An old call
72 C<isl_map_identity(space)> can be rewritten to
73 C<isl_map_identity(isl_space_map_from_set(space))>.
75 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
76 a parameter position as input.  Instead, the exponent
77 is now expressed as the domain of the resulting relation.
79 =back
81 =head3 Changes since isl-0.06
83 =over
85 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
86 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
87 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
89 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
90 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
91 but they will be removed in the future.
93 =back
95 =head3 Changes since isl-0.07
97 =over
99 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
100 C<isl_pw_aff_union_max>.
101 Similarly, the function C<isl_pw_aff_add> has been renamed to
102 C<isl_pw_aff_union_add>.
104 =item * The C<isl_dim> type has been renamed to C<isl_space>
105 along with the associated functions.
106 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
107 but they will be removed in the future.
109 =item * Spaces of maps, sets and parameter domains are now
110 treated differently.  The distinction between map spaces and set spaces
111 has always been made on a conceptual level, but proper use of such spaces
112 was never checked.  Furthermore, up until isl-0.07 there was no way
113 of explicitly creating a parameter space.  These can now be created
114 directly using C<isl_space_params_alloc> or from other spaces using
115 C<isl_space_params>.
117 =item * The space in which C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_qpolynomial>,
118 C<isl_pw_qpolynomial>, C<isl_qpolynomial_fold> and C<isl_pw_qpolynomial_fold>
119 objects live is now a map space
120 instead of a set space.  This means, for example, that the dimensions
121 of the domain of an C<isl_aff> are now considered to be of type
122 C<isl_dim_in> instead of C<isl_dim_set>.  Extra functions have been
123 added to obtain the domain space.  Some of the constructors still
124 take a domain space and have therefore been renamed.
126 =item * The functions C<isl_equality_alloc> and C<isl_inequality_alloc>
127 now take an C<isl_local_space> instead of an C<isl_space>.
128 An C<isl_local_space> can be created from an C<isl_space>
129 using C<isl_local_space_from_space>.
131 =item * The C<isl_div> type has been removed.  Functions that used
132 to return an C<isl_div> now return an C<isl_aff>.
133 Note that the space of an C<isl_aff> is that of relation.
134 When replacing a call to C<isl_div_get_coefficient> by a call to
135 C<isl_aff_get_coefficient> any C<isl_dim_set> argument needs
136 to be replaced by C<isl_dim_in>.
137 A call to C<isl_aff_from_div> can be replaced by a call
138 to C<isl_aff_floor>.
139 A call to C<isl_qpolynomial_div(div)> call be replaced by
140 the nested call
142         isl_qpolynomial_from_aff(isl_aff_floor(div))
144 The function C<isl_constraint_div> has also been renamed
145 to C<isl_constraint_get_div>.
147 =item * The C<nparam> argument has been removed from
148 C<isl_map_read_from_str> and similar functions.
149 When reading input in the original PolyLib format,
150 the result will have no parameters.
151 If parameters are expected, the caller may want to perform
152 dimension manipulation on the result.
154 =back
156 =head3 Changes since isl-0.09
158 =over
160 =item * The C<schedule_split_parallel> option has been replaced
161 by the C<schedule_split_scaled> option.
163 =item * The first argument of C<isl_pw_aff_cond> is now
164 an C<isl_pw_aff> instead of an C<isl_set>.
165 A call C<isl_pw_aff_cond(a, b, c)> can be replaced by
167         isl_pw_aff_cond(isl_set_indicator_function(a), b, c)
169 =back
171 =head3 Changes since isl-0.10
173 =over
175 =item * The functions C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
176 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have been renamed to
177 C<isl_set_dim_has_any_lower_bound> and
178 C<isl_set_dim_has_any_upper_bound>.
179 The new C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
180 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have slightly different meanings.
182 =back
184 =head3 Changes since isl-0.12
186 =over
188 =item * C<isl_int> has been replaced by C<isl_val>.
189 Some of the old functions are still available in C<isl/deprecated/*.h>
190 but they will be removed in the future.
192 =item * The functions C<isl_pw_qpolynomial_eval>,
193 C<isl_union_pw_qpolynomial_eval>, C<isl_pw_qpolynomial_fold_eval>
194 and C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval> have been changed to return
195 an C<isl_val> instead of an C<isl_qpolynomial>.
197 =back
199 =head1 License
201 C<isl> is released under the MIT license.
203 =over
205 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
206 this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
207 the Software without restriction, including without limitation the rights to
208 use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
209 of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
210 so, subject to the following conditions:
212 The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
213 copies or substantial portions of the Software.
215 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
216 IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
217 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
218 AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
219 LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
220 OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
221 SOFTWARE.
223 =back
225 Note that C<isl> currently requires C<GMP>, which is released
226 under the GNU Lesser General Public License (LGPL).  This means
227 that code linked against C<isl> is also linked against LGPL code.
229 =head1 Installation
231 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
232 or from the git repository.  Both are available from
233 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
234 The installation process depends on how you obtained
235 the source.
237 =head2 Installation from the git repository
239 =over
241 =item 1 Clone or update the repository
243 The first time the source is obtained, you need to clone
244 the repository.
246         git clone git://repo.or.cz/isl.git
248 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
250         git pull
252 =item 2 Generate C<configure>
254         ./autogen.sh
256 =back
258 After performing the above steps, continue
259 with the L<Common installation instructions>.
261 =head2 Common installation instructions
263 =over
265 =item 1 Obtain C<GMP>
267 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
268 Your distribution may not provide these header files by default
269 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
270 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
271 source, available from L<http://gmplib.org/>.
273 =item 2 Configure
275 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
276 To run it, just type
278         ./configure
280 optionally followed by some configure options.
281 A complete list of options can be obtained by running
283         ./configure --help
285 Below we discuss some of the more common options.
287 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
288 C<piplib> functionality is currently used by default.
289 The C<--with-piplib> option can
290 be used to specify which C<piplib>
291 library to use, either an installed version (C<system>),
292 an externally built version (C<build>)
293 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
294 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
295 and C<piplib>.
297 =over
299 =item C<--prefix>
301 Installation prefix for C<isl>
303 =item C<--with-gmp-prefix>
305 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
307 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
309 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
311 =item C<--with-piplib>
313 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
315 =item C<--with-piplib-prefix>
317 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
319 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
321 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
323 =item C<--with-piplib-builddir>
325 Location where C<build> C<piplib> was built.
327 =back
329 =item 3 Compile
331         make
333 =item 4 Install (optional)
335         make install
337 =back
339 =head1 Integer Set Library
341 =head2 Initialization
343 All manipulations of integer sets and relations occur within
344 the context of an C<isl_ctx>.
345 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
346 All arguments of a function are required to have been allocated
347 within the same context.
348 There are currently no functions available for moving an object
349 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
350 there is currently no way of safely moving an object from one
351 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
353 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
354 freed using C<isl_ctx_free>.
355 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
356 before the C<isl_ctx> itself is freed.
358         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
359         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
361 =head2 Values
363 An C<isl_val> represents an integer value, a rational value
364 or one of three special values, infinity, negative infinity and NaN.
365 Some predefined values can be created using the following functions.
367         #include <isl/val.h>
368         __isl_give isl_val *isl_val_zero(isl_ctx *ctx);
369         __isl_give isl_val *isl_val_one(isl_ctx *ctx);
370         __isl_give isl_val *isl_val_nan(isl_ctx *ctx);
371         __isl_give isl_val *isl_val_infty(isl_ctx *ctx);
372         __isl_give isl_val *isl_val_neginfty(isl_ctx *ctx);
374 Specific integer values can be created using the following functions.
376         #include <isl/val.h>
377         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_si(isl_ctx *ctx,
378                 long i);
379         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_ui(isl_ctx *ctx,
380                 unsigned long u);
381         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_chunks(isl_ctx *ctx,
382                 size_t n, size_t size, const void *chunks);
384 The function C<isl_val_int_from_chunks> constructs an C<isl_val>
385 from the C<n> I<digits>, each consisting of C<size> bytes, stored at C<chunks>.
386 The least significant digit is assumed to be stored first.
388 Value objects can be copied and freed using the following functions.
390         #include <isl/val.h>
391         __isl_give isl_val *isl_val_copy(__isl_keep isl_val *v);
392         void *isl_val_free(__isl_take isl_val *v);
394 They can be inspected using the following functions.
396         #include <isl/val.h>
397         isl_ctx *isl_val_get_ctx(__isl_keep isl_val *val);
398         long isl_val_get_num_si(__isl_keep isl_val *v);
399         long isl_val_get_den_si(__isl_keep isl_val *v);
400         double isl_val_get_d(__isl_keep isl_val *v);
401         size_t isl_val_n_abs_num_chunks(__isl_keep isl_val *v,
402                 size_t size);
403         int isl_val_get_abs_num_chunks(__isl_keep isl_val *v,
404                 size_t size, void *chunks);
406 C<isl_val_n_abs_num_chunks> returns the number of I<digits>
407 of C<size> bytes needed to store the absolute value of the
408 numerator of C<v>.
409 C<isl_val_get_abs_num_chunks> stores these digits at C<chunks>,
410 which is assumed to have been preallocated by the caller.
411 The least significant digit is stored first.
412 Note that C<isl_val_get_num_si>, C<isl_val_get_den_si>,
413 C<isl_val_get_d>, C<isl_val_n_abs_num_chunks>
414 and C<isl_val_get_abs_num_chunks> can only be applied to rational values.
416 An C<isl_val> can be modified using the following function.
418         #include <isl/val.h>
419         __isl_give isl_val *isl_val_set_si(__isl_take isl_val *v,
420                 long i);
422 The following unary properties are defined on C<isl_val>s.
424         #include <isl/val.h>
425         int isl_val_sgn(__isl_keep isl_val *v);
426         int isl_val_is_zero(__isl_keep isl_val *v);
427         int isl_val_is_one(__isl_keep isl_val *v);
428         int isl_val_is_negone(__isl_keep isl_val *v);
429         int isl_val_is_nonneg(__isl_keep isl_val *v);
430         int isl_val_is_nonpos(__isl_keep isl_val *v);
431         int isl_val_is_pos(__isl_keep isl_val *v);
432         int isl_val_is_neg(__isl_keep isl_val *v);
433         int isl_val_is_int(__isl_keep isl_val *v);
434         int isl_val_is_rat(__isl_keep isl_val *v);
435         int isl_val_is_nan(__isl_keep isl_val *v);
436         int isl_val_is_infty(__isl_keep isl_val *v);
437         int isl_val_is_neginfty(__isl_keep isl_val *v);
439 Note that the sign of NaN is undefined.
441 The following binary properties are defined on pairs of C<isl_val>s.
443         #include <isl/val.h>
444         int isl_val_lt(__isl_keep isl_val *v1,
445                 __isl_keep isl_val *v2);
446         int isl_val_le(__isl_keep isl_val *v1,
447                 __isl_keep isl_val *v2);
448         int isl_val_gt(__isl_keep isl_val *v1,
449                 __isl_keep isl_val *v2);
450         int isl_val_ge(__isl_keep isl_val *v1,
451                 __isl_keep isl_val *v2);
452         int isl_val_eq(__isl_keep isl_val *v1,
453                 __isl_keep isl_val *v2);
454         int isl_val_ne(__isl_keep isl_val *v1,
455                 __isl_keep isl_val *v2);
457 For integer C<isl_val>s we additionally have the following binary property.
459         #include <isl/val.h>
460         int isl_val_is_divisible_by(__isl_keep isl_val *v1,
461                 __isl_keep isl_val *v2);
463 An C<isl_val> can also be compared to an integer using the following
464 function.  The result is undefined for NaN.
466         #include <isl/val.h>
467         int isl_val_cmp_si(__isl_keep isl_val *v, long i);
469 The following unary operations are available on C<isl_val>s.
471         #include <isl/val.h>
472         __isl_give isl_val *isl_val_abs(__isl_take isl_val *v);
473         __isl_give isl_val *isl_val_neg(__isl_take isl_val *v);
474         __isl_give isl_val *isl_val_floor(__isl_take isl_val *v);
475         __isl_give isl_val *isl_val_ceil(__isl_take isl_val *v);
476         __isl_give isl_val *isl_val_trunc(__isl_take isl_val *v);
478 The following binary operations are available on C<isl_val>s.
480         #include <isl/val.h>
481         __isl_give isl_val *isl_val_abs(__isl_take isl_val *v);
482         __isl_give isl_val *isl_val_neg(__isl_take isl_val *v);
483         __isl_give isl_val *isl_val_floor(__isl_take isl_val *v);
484         __isl_give isl_val *isl_val_ceil(__isl_take isl_val *v);
485         __isl_give isl_val *isl_val_trunc(__isl_take isl_val *v);
486         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
487         __isl_give isl_val *isl_val_min(__isl_take isl_val *v1,
488                 __isl_take isl_val *v2);
489         __isl_give isl_val *isl_val_max(__isl_take isl_val *v1,
490                 __isl_take isl_val *v2);
491         __isl_give isl_val *isl_val_add(__isl_take isl_val *v1,
492                 __isl_take isl_val *v2);
493         __isl_give isl_val *isl_val_add_ui(__isl_take isl_val *v1,
494                 unsigned long v2);
495         __isl_give isl_val *isl_val_sub(__isl_take isl_val *v1,
496                 __isl_take isl_val *v2);
497         __isl_give isl_val *isl_val_sub_ui(__isl_take isl_val *v1,
498                 unsigned long v2);
499         __isl_give isl_val *isl_val_mul(__isl_take isl_val *v1,
500                 __isl_take isl_val *v2);
501         __isl_give isl_val *isl_val_mul_ui(__isl_take isl_val *v1,
502                 unsigned long v2);
503         __isl_give isl_val *isl_val_div(__isl_take isl_val *v1,
504                 __isl_take isl_val *v2);
506 On integer values, we additionally have the following operations.
508         #include <isl/val.h>
509         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
510         __isl_give isl_val *isl_val_mod(__isl_take isl_val *v1,
511                 __isl_take isl_val *v2);
512         __isl_give isl_val *isl_val_gcd(__isl_take isl_val *v1,
513                 __isl_take isl_val *v2);
514         __isl_give isl_val *isl_val_gcdext(__isl_take isl_val *v1,
515                 __isl_take isl_val *v2, __isl_give isl_val **x,
516                 __isl_give isl_val **y);
518 The function C<isl_val_gcdext> returns the greatest common divisor g
519 of C<v1> and C<v2> as well as two integers C<*x> and C<*y> such
520 that C<*x> * C<v1> + C<*y> * C<v2> = g.
522 A value can be read from input using
524         #include <isl/val.h>
525         __isl_give isl_val *isl_val_read_from_str(isl_ctx *ctx,
526                 const char *str);
528 A value can be printed using
530         #include <isl/val.h>
531         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_val(
532                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_val *v);
534 =head3 GMP specific functions
536 These functions are only available if C<isl> has been compiled with C<GMP>
537 support.
539 Specific integer and rational values can be created from C<GMP> values using
540 the following functions.
542         #include <isl/val_gmp.h>
543         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_gmp(isl_ctx *ctx,
544                 mpz_t z);
545         __isl_give isl_val *isl_val_from_gmp(isl_ctx *ctx,
546                 const mpz_t n, const mpz_t d);
548 The numerator and denominator of a rational value can be extracted as
549 C<GMP> values using the following functions.
551         #include <isl/val_gmp.h>
552         int isl_val_get_num_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
553         int isl_val_get_den_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
555 =head2 Sets and Relations
557 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
558 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
559 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
560 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
561 can be described as a conjunction of affine constraints, while
562 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
563 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
564 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
565 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
566 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
567 where spaces are considered different if they have a different number
568 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
569 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
570 one set of variables, while relations have two sets of variables,
571 input variables and output variables.
573 =head2 Memory Management
575 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
576 several substeps and since the user is usually not interested in
577 the intermediate results, most functions that return a new object
578 will also release all the objects passed as arguments.
579 If the user still wants to use one or more of these arguments
580 after the function call, she should pass along a copy of the
581 object rather than the object itself.
582 The user is then responsible for making sure that the original
583 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
585 The arguments and return values of all documented functions are
586 annotated to make clear which arguments are released and which
587 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
588 are used
590 =over
592 =item C<__isl_give>
594 C<__isl_give> means that a new object is returned.
595 The user should make sure that the returned pointer is
596 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
597 In between, it can be used as a value for as many
598 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
599 There is one exception, and that is the case where the
600 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
601 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
603 =item C<__isl_take>
605 C<__isl_take> means that the object the argument points to
606 is taken over by the function and may no longer be used
607 by the user as an argument to any other function.
608 The pointer value must be one returned by a function
609 returning an C<__isl_give> pointer.
610 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
611 be treated as an error in the sense that the function will
612 not perform its usual operation.  However, it will still
613 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
614 are released.
616 =item C<__isl_keep>
618 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
619 temporarily.  After the function has finished, the user
620 can still use it as an argument to other functions.
621 A C<NULL> value will be treated in the same way as
622 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
624 =back
626 =head2 Error Handling
628 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
629 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
630 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
631 to react on error: to warn, to continue or to abort.
633 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
634 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
635 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
636 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
637 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
638 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
639 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
640 continue to use isl, but only to observe new errors.
642         #include <isl/ctx.h>
643         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
644         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
646 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
647 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
648 implement its own error reporting.
650 The last option is to directly abort the execution of the program from within
651 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
652 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
653 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
654 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
655 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
656 abort on error.
658 The on error behavior of isl can be specified by calling
659 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
660 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
661 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
662 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
663 It is also possible to query the current error mode.
665         #include <isl/options.h>
666         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
667         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
669 =head2 Identifiers
671 Identifiers are used to identify both individual dimensions
672 and tuples of dimensions.  They consist of an optional name and an optional
673 user pointer.  The name and the user pointer cannot both be C<NULL>, however.
674 Identifiers with the same name but different pointer values
675 are considered to be distinct.
676 Similarly, identifiers with different names but the same pointer value
677 are also considered to be distinct.
678 Equal identifiers are represented using the same object.
679 Pairs of identifiers can therefore be tested for equality using the
680 C<==> operator.
681 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
682 using the following functions.
684         #include <isl/id.h>
685         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
686                 __isl_keep const char *name, void *user);
687         __isl_give isl_id *isl_id_set_free_user(
688                 __isl_take isl_id *id,
689                 __isl_give void (*free_user)(void *user));
690         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
691         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
693         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
694         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
695         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
697         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
698                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
700 The callback set by C<isl_id_set_free_user> is called on the user
701 pointer when the last reference to the C<isl_id> is freed.
702 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
703 data structure, so the result can only be used while the
704 corresponding C<isl_id> is alive.
706 =head2 Spaces
708 Whenever a new set, relation or similiar object is created from scratch,
709 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
710 Each space involves zero or more parameters and zero, one or two
711 tuples of set or input/output dimensions.  The parameters and dimensions
712 are identified by an C<isl_dim_type> and a position.
713 The type C<isl_dim_param> refers to parameters,
714 the type C<isl_dim_set> refers to set dimensions (for spaces
715 with a single tuple of dimensions) and the types C<isl_dim_in>
716 and C<isl_dim_out> refer to input and output dimensions
717 (for spaces with two tuples of dimensions).
718 Local spaces (see L</"Local Spaces">) also contain dimensions
719 of type C<isl_dim_div>.
720 Note that parameters are only identified by their position within
721 a given object.  Across different objects, parameters are (usually)
722 identified by their names or identifiers.  Only unnamed parameters
723 are identified by their positions across objects.  The use of unnamed
724 parameters is discouraged.
726         #include <isl/space.h>
727         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
728                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
729         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
730                 unsigned nparam);
731         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
732                 unsigned nparam, unsigned dim);
733         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
734         void *isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
735         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
736                 enum isl_dim_type type);
738 The space used for creating a parameter domain
739 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
740 For other sets, the space
741 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
742 for a relation, the space
743 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
744 C<isl_space_dim> can be used
745 to find out the number of dimensions of each type in
746 a space, where type may be
747 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
748 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
749 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
751 To check whether a given space is that of a set or a map
752 or whether it is a parameter space, use these functions:
754         #include <isl/space.h>
755         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
756         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
757         int isl_space_is_map(__isl_keep isl_space *space);
759 Spaces can be compared using the following functions:
761         #include <isl/space.h>
762         int isl_space_is_equal(__isl_keep isl_space *space1,
763                 __isl_keep isl_space *space2);
764         int isl_space_is_domain(__isl_keep isl_space *space1,
765                 __isl_keep isl_space *space2);
766         int isl_space_is_range(__isl_keep isl_space *space1,
767                 __isl_keep isl_space *space2);
769 C<isl_space_is_domain> checks whether the first argument is equal
770 to the domain of the second argument.  This requires in particular that
771 the first argument is a set space and that the second argument
772 is a map space.
774 It is often useful to create objects that live in the
775 same space as some other object.  This can be accomplished
776 by creating the new objects
777 (see L<Creating New Sets and Relations> or
778 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
779 of the original object.
781         #include <isl/set.h>
782         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
783                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
784         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
786         #include <isl/union_set.h>
787         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
788                 __isl_keep isl_union_set *uset);
790         #include <isl/map.h>
791         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
792                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
793         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
795         #include <isl/union_map.h>
796         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
797                 __isl_keep isl_union_map *umap);
799         #include <isl/constraint.h>
800         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
801                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
803         #include <isl/polynomial.h>
804         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
805                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
806         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
807                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
808         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
809                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
810         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
811                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
812         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
813                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
814         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
815                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
816         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
817                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
818         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
819                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
820         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
821                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
823         #include <isl/val.h>
824         __isl_give isl_space *isl_multi_val_get_space(
825                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
827         #include <isl/aff.h>
828         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
829                 __isl_keep isl_aff *aff);
830         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
831                 __isl_keep isl_aff *aff);
832         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
833                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
834         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
835                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
836         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_domain_space(
837                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
838         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
839                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
840         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
841                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
842         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
843                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
844         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
845                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
846         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_domain_space(
847                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
848         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_space(
849                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
851         #include <isl/point.h>
852         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
853                 __isl_keep isl_point *pnt);
855 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
856 using the following functions.
858         #include <isl/space.h>
859         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
860                 __isl_take isl_space *space,
861                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
862                 __isl_take isl_id *id);
863         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
864                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
865         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
866                 __isl_keep isl_space *space,
867                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
868         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
869                 __isl_take isl_space *space,
870                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
871                  __isl_keep const char *name);
872         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
873                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
874         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
875                 __isl_keep isl_space *space,
876                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
878 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
879 data structure, so the result can only be used while the
880 corresponding C<isl_space> is alive.
881 Also note that every function that operates on two sets or relations
882 requires that both arguments have the same parameters.  This also
883 means that if one of the arguments has named parameters, then the
884 other needs to have named parameters too and the names need to match.
885 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
886 arguments may have different parameters (as long as they are named),
887 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
888 the arguments.
890 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
891 its position can be obtained from the following function.
893         #include <isl/space.h>
894         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
895                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
896         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
897                 enum isl_dim_type type, const char *name);
899 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
900 using the following functions.
902         #include <isl/space.h>
903         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
904                 __isl_take isl_space *space,
905                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
906         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
907                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
908         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
909                 enum isl_dim_type type);
910         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
911                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
912         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
913                 __isl_take isl_space *space,
914                 enum isl_dim_type type, const char *s);
915         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
916                 enum isl_dim_type type);
917         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
918                 enum isl_dim_type type);
920 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
921 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
922 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
923 data structure.
924 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
925 to have the same name.
927 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
928 the domain or range of a relation can be a nested relation.
929 The following functions can be used to construct and deconstruct
930 such nested spaces.
932         #include <isl/space.h>
933         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
934         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
935         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
937 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
938 be the space of a set, while that of
939 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
940 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
941 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
943 Spaces can be created from other spaces
944 using the following functions.
946         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
947         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
948         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
949         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
950         __isl_give isl_space *isl_space_params(
951                 __isl_take isl_space *space);
952         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
953                 __isl_take isl_space *space);
954         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
955         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
956                 __isl_take isl_space *right);
957         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
958                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
959         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
960                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
961         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
962                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
963         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
964                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
965         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
966                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
967                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
968                 unsigned n);
969         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
970                 __isl_take isl_space *space);
971         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
972                 __isl_take isl_space *domain,
973                 __isl_take isl_space *range);
974         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
975         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
976                 __isl_take isl_space *space);
977         __isl_give isl_space *isl_space_uncurry(
978                 __isl_take isl_space *space);
980 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
981 the name and the internal structure are lost.
983 =head2 Local Spaces
985 A local space is essentially a space with
986 zero or more existentially quantified variables.
987 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
988 using the following functions.
990         #include <isl/constraint.h>
991         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
992                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
994         #include <isl/set.h>
995         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
996                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
998         #include <isl/map.h>
999         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
1000                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1002 A new local space can be created from a space using
1004         #include <isl/local_space.h>
1005         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
1006                 __isl_take isl_space *space);
1008 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
1010         #include <isl/local_space.h>
1011         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
1012                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1013         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
1014         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
1015                 enum isl_dim_type type);
1016         int isl_local_space_has_dim_id(
1017                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1018                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1019         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
1020                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1021                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1022         int isl_local_space_has_dim_name(
1023                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1024                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
1025         const char *isl_local_space_get_dim_name(
1026                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1027                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1028         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
1029                 __isl_take isl_local_space *ls,
1030                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
1031         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
1032                 __isl_take isl_local_space *ls,
1033                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1034                 __isl_take isl_id *id);
1035         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
1036                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1037         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
1038                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
1039         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
1040                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1041         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
1043 Note that C<isl_local_space_get_div> can only be used on local spaces
1044 of sets.
1046 Two local spaces can be compared using
1048         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
1049                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
1051 Local spaces can be created from other local spaces
1052 using the following functions.
1054         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
1055                 __isl_take isl_local_space *ls);
1056         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
1057                 __isl_take isl_local_space *ls);
1058         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
1059                 __isl_take isl_local_space *ls);
1060         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
1061                 __isl_take isl_local_space *ls1,
1062                 __isl_take isl_local_space *ls2);
1063         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
1064                 __isl_take isl_local_space *ls,
1065                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1066         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
1067                 __isl_take isl_local_space *ls,
1068                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1069         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
1070                 __isl_take isl_local_space *ls,
1071                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1073 =head2 Input and Output
1075 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
1076 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
1077 in some cases.
1079 =head3 C<isl> format
1081 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
1082 syntax for describing the parameters and allows for the definition
1083 of an existentially quantified variable as the integer division
1084 of an affine expression.
1085 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
1086 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
1088         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
1089                                 i - 10 a <= 6) }
1091 A set or relation can have several disjuncts, separated
1092 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
1093 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
1094 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
1095 C<and>.
1097 =head3 C<PolyLib> format
1099 If the represented set is a union, then the first line
1100 contains a single number representing the number of disjuncts.
1101 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
1103 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
1104 The first line contains two numbers representing
1105 the number of rows and columns,
1106 where the number of rows is equal to the number of constraints
1107 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
1108 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
1109 In each row, the first column indicates whether the constraint
1110 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
1111 corresponds to the constant term.
1113 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
1114 appear in the last columns before the constant column.
1115 The coefficients of any existentially quantified variables appear
1116 between those of the set variables and those of the parameters.
1118 =head3 Extended C<PolyLib> format
1120 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
1121 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
1122 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
1123 also contains four additional numbers:
1124 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
1125 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
1126 quantified variables) and the number of parameters.
1127 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
1128 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
1129 dimensions is zero.
1131 =head3 Input
1133         #include <isl/set.h>
1134         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
1135                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1136         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
1137                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1138         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
1139                 FILE *input);
1140         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1141                 const char *str);
1143         #include <isl/map.h>
1144         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
1145                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1146         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
1147                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1148         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
1149                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1150         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1151                 const char *str);
1153         #include <isl/union_set.h>
1154         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
1155                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1156         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
1157                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1159         #include <isl/union_map.h>
1160         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
1161                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1162         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
1163                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1165 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
1166 or the C<isl> format.
1168 =head3 Output
1170 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1171 be created.
1173         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1174                 FILE *file);
1175         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1176         void *isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
1177         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1178                 __isl_keep isl_printer *printer);
1180 The printer can be inspected using the following functions.
1182         FILE *isl_printer_get_file(
1183                 __isl_keep isl_printer *printer);
1184         int isl_printer_get_output_format(
1185                 __isl_keep isl_printer *p);
1187 The behavior of the printer can be modified in various ways
1189         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1190                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1191         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1192                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1193         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1194                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1195         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1196                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1197         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1198                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1200 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1201 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1202 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1203 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
1204 C<isl_printer_set_indent>) spaces
1205 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1206 In the C<PolyLib> format output,
1207 the coefficients of the existentially quantified variables
1208 appear between those of the set variables and those
1209 of the parameters.
1210 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1211 by the specified amount (which may be negative).
1213 To actually print something, use
1215         #include <isl/printer.h>
1216         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1217                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1219         #include <isl/set.h>
1220         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1221                 __isl_take isl_printer *printer,
1222                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1223         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1224                 __isl_take isl_printer *printer,
1225                 __isl_keep isl_set *set);
1227         #include <isl/map.h>
1228         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1229                 __isl_take isl_printer *printer,
1230                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1231         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1232                 __isl_take isl_printer *printer,
1233                 __isl_keep isl_map *map);
1235         #include <isl/union_set.h>
1236         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1237                 __isl_take isl_printer *p,
1238                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1240         #include <isl/union_map.h>
1241         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1242                 __isl_take isl_printer *p,
1243                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1245 When called on a file printer, the following function flushes
1246 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1248         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1249                 __isl_take isl_printer *p);
1251 =head2 Creating New Sets and Relations
1253 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1255 =over
1257 =item * Empty sets and relations
1259         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1260                 __isl_take isl_space *space);
1261         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1262                 __isl_take isl_space *space);
1263         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1264                 __isl_take isl_space *space);
1265         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1266                 __isl_take isl_space *space);
1267         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1268                 __isl_take isl_space *space);
1269         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1270                 __isl_take isl_space *space);
1272 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1273 is only used to specify the parameters.
1275 =item * Universe sets and relations
1277         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1278                 __isl_take isl_space *space);
1279         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1280                 __isl_take isl_space *space);
1281         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1282                 __isl_take isl_space *space);
1283         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1284                 __isl_take isl_space *space);
1285         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1286                 __isl_take isl_union_set *uset);
1287         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1288                 __isl_take isl_union_map *umap);
1290 The sets and relations constructed by the functions above
1291 contain all integer values, while those constructed by the
1292 functions below only contain non-negative values.
1294         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1295                 __isl_take isl_space *space);
1296         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1297                 __isl_take isl_space *space);
1298         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1299                 __isl_take isl_space *space);
1300         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1301                 __isl_take isl_space *space);
1303 =item * Identity relations
1305         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1306                 __isl_take isl_space *space);
1307         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1308                 __isl_take isl_space *space);
1310 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1311 to be the same.
1313 =item * Lexicographic order
1315         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1316                 __isl_take isl_space *set_space);
1317         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1318                 __isl_take isl_space *set_space);
1319         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1320                 __isl_take isl_space *set_space);
1321         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1322                 __isl_take isl_space *set_space);
1323         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1324                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1325         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1326                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1327         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1328                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1329         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1330                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1332 The first four functions take a space for a B<set>
1333 and return relations that express that the elements in the domain
1334 are lexicographically less
1335 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1336 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1337 than the elements in the range.
1338 The last four functions take a space for a map
1339 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1340 in the domain are lexicographically less
1341 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1342 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1343 than the first C<n> dimensions in the range.
1345 =back
1347 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1348 using the following functions.
1350         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1351                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1352         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1353                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1355 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1356 using the following functions.
1358         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_basic_set(
1359                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1360         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_basic_map(
1361                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1362         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1363                 __isl_take isl_set *set);
1364         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1365                 __isl_take isl_map *map);
1367 The inverse conversions below can only be used if the input
1368 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1369 space.
1371         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1372                 __isl_take isl_union_set *uset);
1373         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1374                 __isl_take isl_union_map *umap);
1376 A zero-dimensional (basic) set can be constructed on a given parameter domain
1377 using the following function.
1379         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_params(
1380                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1381         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1382                 __isl_take isl_set *set);
1384 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1385 functions.
1387         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1388                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1389         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1390         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1391                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1392         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1393                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1394         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1395         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1396                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1397         void *isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1398         void *isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1399         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1400         void *isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1401         void *isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1402         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1404 Other sets and relations can be constructed by starting
1405 from a universe set or relation, adding equality and/or
1406 inequality constraints and then projecting out the
1407 existentially quantified variables, if any.
1408 Constraints can be constructed, manipulated and
1409 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1410 using the following functions.
1412         #include <isl/constraint.h>
1413         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1414                 __isl_take isl_local_space *ls);
1415         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1416                 __isl_take isl_local_space *ls);
1417         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1418                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1419         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_val(
1420                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1421                 __isl_take isl_val *v);
1422         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1423                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1424                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1425         __isl_give isl_constraint *
1426         isl_constraint_set_coefficient_val(
1427                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1428                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_val *v);
1429         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1430                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1431                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1432         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1433                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1434                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1435         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1436                 __isl_take isl_map *map,
1437                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1438         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1439                 __isl_take isl_set *set,
1440                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1441         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1442                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1443                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1445 For example, to create a set containing the even integers
1446 between 10 and 42, you would use the following code.
1448         isl_space *space;
1449         isl_local_space *ls;
1450         isl_constraint *c;
1451         isl_basic_set *bset;
1453         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1454         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1455         ls = isl_local_space_from_space(space);
1457         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1458         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1459         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1460         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1462         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1463         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1464         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1465         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1467         c = isl_inequality_alloc(ls);
1468         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1469         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1470         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1472         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1474 Or, alternatively,
1476         isl_basic_set *bset;
1477         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1478                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1480 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1481 describing the equalities and the inequalities.
1483         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1484                 __isl_take isl_space *space,
1485                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1486                 enum isl_dim_type c1,
1487                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1488                 enum isl_dim_type c4);
1489         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1490                 __isl_take isl_space *space,
1491                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1492                 enum isl_dim_type c1,
1493                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1494                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1496 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1497 different kinds of variables appear in the input matrices
1498 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1499 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1500 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1501 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1503 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1504 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1505 or a list of affine expressions
1506 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1507 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1509         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1510                 __isl_take isl_aff *aff);
1511         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1512                 __isl_take isl_aff *aff);
1513         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1514                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1515         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1516                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1517         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1518                 __isl_take isl_space *domain_space,
1519                 __isl_take isl_aff_list *list);
1520         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1521                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1522         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1523                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1524         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1525                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1526         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1527                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1528         __isl_give isl_union_map *
1529         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1530                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1532 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1533 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1534 of zero affine expressions.
1536 =head2 Inspecting Sets and Relations
1538 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1539 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1540 explained in the following sections.
1541 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1542 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1543 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1544 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1546         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1547                 __isl_take isl_set *set);
1548         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1549                 __isl_take isl_map *map);
1550         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1551                 __isl_take isl_union_set *uset);
1552         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1553                 __isl_take isl_union_map *umap);
1555 This explicit representation defines the existentially quantified
1556 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1557 including earlier existentially quantified variables.
1558 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1559 has a unique value when the values of the other variables are known.
1560 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1561 with the same explicit representations, should appear in the
1562 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1563 either of the following functions.
1565         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1566                 __isl_take isl_set *set);
1567         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1568                 __isl_take isl_map *map);
1570 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1571 using the following functions, which compute an overapproximation.
1573         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1574                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1575         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1576                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1577         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1578                 __isl_take isl_set *set);
1579         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1580                 __isl_take isl_map *map);
1582 It is also possible to only remove those divs that are defined
1583 in terms of a given range of dimensions or only those for which
1584 no explicit representation is known.
1586         __isl_give isl_basic_set *
1587         isl_basic_set_remove_divs_involving_dims(
1588                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1589                 enum isl_dim_type type,
1590                 unsigned first, unsigned n);
1591         __isl_give isl_basic_map *
1592         isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1593                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1594                 enum isl_dim_type type,
1595                 unsigned first, unsigned n);
1596         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(
1597                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1598                 unsigned first, unsigned n);
1599         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(
1600                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1601                 unsigned first, unsigned n);
1603         __isl_give isl_basic_set *
1604         isl_basic_set_remove_unknown_divs(
1605                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1606         __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(
1607                 __isl_take isl_set *set);
1608         __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(
1609                 __isl_take isl_map *map);
1611 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1613         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1614                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1615                 void *user);
1616         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1617                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1618                 void *user);
1620 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1621 from
1623         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1624         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1626 To extract the set or map in a given space from a union, use
1628         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1629                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1630                 __isl_take isl_space *space);
1631         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1632                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1633                 __isl_take isl_space *space);
1635 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1637         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1638                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1639                 void *user);
1640         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1641                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1642                 void *user);
1644 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1645 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1646 occurs, the above functions will return -1.
1648 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1649 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1650 If this is required, then the user should call one of
1651 the following functions first.
1653         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1654                 __isl_take isl_set *set);
1655         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1656                 __isl_take isl_map *map);
1658 The number of basic sets in a set can be obtained
1659 from
1661         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1663 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1665         #include <isl/constraint.h>
1667         int isl_basic_set_n_constraint(
1668                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1669         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1670                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1671                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1672                 void *user);
1673         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1674                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1675                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1676                 void *user);
1677         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1679 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1680 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1681 occurs, the above functions will return -1.
1682 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1683 Use the following function to find out whether a constraint
1684 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1686         int isl_constraint_is_equality(
1687                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1689 The coefficients of the constraints can be inspected using
1690 the following functions.
1692         int isl_constraint_is_lower_bound(
1693                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1694                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1695         int isl_constraint_is_upper_bound(
1696                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1697                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1698         __isl_give isl_val *isl_constraint_get_constant_val(
1699                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1700         __isl_give isl_val *isl_constraint_get_coefficient_val(
1701                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1702                 enum isl_dim_type type, int pos);
1703         int isl_constraint_involves_dims(
1704                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1705                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1707 The explicit representations of the existentially quantified
1708 variables can be inspected using the following function.
1709 Note that the user is only allowed to use this function
1710 if the inspected set or map is the result of a call
1711 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1712 The existentially quantified variable is equal to the floor
1713 of the returned affine expression.  The affine expression
1714 itself can be inspected using the functions in
1715 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1717         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1718                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1720 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1721 form, use the following functions.
1723         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1724                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1725                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1726                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1727         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1728                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1729                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1730                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1731         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1732                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1733                 enum isl_dim_type c1,
1734                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1735                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1736         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1737                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1738                 enum isl_dim_type c1,
1739                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1740                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1742 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1743 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1744 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1745 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1747 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1748 be obtained using the following functions.
1750         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1751                 enum isl_dim_type type);
1752         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1753                 enum isl_dim_type type);
1754         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1755                 enum isl_dim_type type);
1756         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1757                 enum isl_dim_type type);
1759 To check whether the description of a set or relation depends
1760 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1761 constraints.  Instead the following functions can be used.
1763         int isl_basic_set_involves_dims(
1764                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1765                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1766         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1767                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1768         int isl_basic_map_involves_dims(
1769                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1770                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1771         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1772                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1774 Similarly, the following functions can be used to check whether
1775 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1777         int isl_set_dim_has_any_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1778                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1779         int isl_set_dim_has_any_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1780                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1782 Note that these functions return true even if there is a bound on
1783 the dimension on only some of the basic sets of C<set>.
1784 To check if they have a bound for all of the basic sets in C<set>,
1785 use the following functions instead.
1787         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1788                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1789         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1790                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1792 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1793 or relation can be read off or set using the following functions.
1795         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1796                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1797         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1798                 __isl_take isl_set *set);
1799         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1800         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1801                 __isl_keep isl_set *set);
1802         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1803                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1804                 __isl_take isl_id *id);
1805         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1806                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1807         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1808                 enum isl_dim_type type);
1809         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1810                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1812         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1813                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1814         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1815                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1816         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1817         const char *isl_set_get_tuple_name(
1818                 __isl_keep isl_set *set);
1819         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1820                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1821                 enum isl_dim_type type);
1822         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1823                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1824                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1825         int isl_map_has_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
1826                 enum isl_dim_type type);
1827         const char *isl_map_get_tuple_name(
1828                 __isl_keep isl_map *map,
1829                 enum isl_dim_type type);
1831 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1832 an internal data structure.
1833 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1834 read off using the following functions.
1836         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1837                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1838                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1839         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1840                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1841                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1842         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1843                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1844         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1845                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1846                 unsigned pos);
1847         int isl_basic_map_has_dim_id(
1848                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1849                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1850         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1851                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1852                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1853         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1854                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1855         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1856                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1857                 unsigned pos);
1859         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1860                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1861         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1862                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1863         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1864                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1865         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1866                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1868         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1869                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1870                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1871         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1872                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1873                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1874         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1875                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1876         const char *isl_set_get_dim_name(
1877                 __isl_keep isl_set *set,
1878                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1879         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1880                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1881                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1882         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
1883                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1884         const char *isl_map_get_dim_name(
1885                 __isl_keep isl_map *map,
1886                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1888 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1889 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1890 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1891 operations and may not be preserved across those operations.
1893 =head2 Properties
1895 =head3 Unary Properties
1897 =over
1899 =item * Emptiness
1901 The following functions test whether the given set or relation
1902 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1903 any computations, but simply check if the given set or relation
1904 is already known to be empty.
1906         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1907         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1908         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1909         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1910         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1911         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1912         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1913         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1914         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1915         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1917 =item * Universality
1919         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1920         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1921         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1923 =item * Single-valuedness
1925         int isl_basic_map_is_single_valued(
1926                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1927         int isl_map_plain_is_single_valued(
1928                 __isl_keep isl_map *map);
1929         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1930         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1932 =item * Injectivity
1934         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1935         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1936         int isl_union_map_plain_is_injective(
1937                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1938         int isl_union_map_is_injective(
1939                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1941 =item * Bijectivity
1943         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1944         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1946 =item * Position
1948         __isl_give isl_val *
1949         isl_basic_map_plain_get_val_if_fixed(
1950                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1951                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1952         __isl_give isl_val *isl_set_plain_get_val_if_fixed(
1953                 __isl_keep isl_set *set,
1954                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1955         __isl_give isl_val *isl_map_plain_get_val_if_fixed(
1956                 __isl_keep isl_map *map,
1957                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1959 If the set or relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1960 has a fixed value, then return that value.
1961 Otherwise return NaN.
1963 =item * Stride
1965         int isl_set_dim_residue_class_val(
1966                 __isl_keep isl_set *set,
1967                 int pos, __isl_give isl_val **modulo,
1968                 __isl_give isl_val **residue);
1970 Check if the values of the given set dimension are equal to a fixed
1971 value modulo some integer value.  If so, assign the modulo to C<*modulo>
1972 and the fixed value to C<*residue>.  If the given dimension attains only
1973 a single value, then assign C<0> to C<*modulo> and the fixed value to
1974 C<*residue>.
1975 If the dimension does not attain only a single value and if no modulo
1976 can be found then assign C<1> to C<*modulo> and C<1> to C<*residue>.
1978 =item * Space
1980 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
1982         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
1983         int isl_union_set_is_params(
1984                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1986 =item * Wrapping
1988 The following functions check whether the domain of the given
1989 (basic) set is a wrapped relation.
1991         int isl_basic_set_is_wrapping(
1992                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1993         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1995 =item * Internal Product
1997         int isl_basic_map_can_zip(
1998                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1999         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
2001 Check whether the product of domain and range of the given relation
2002 can be computed,
2003 i.e., whether both domain and range are nested relations.
2005 =item * Currying
2007         int isl_basic_map_can_curry(
2008                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2009         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
2011 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
2013         int isl_basic_map_can_uncurry(
2014                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2015         int isl_map_can_uncurry(__isl_keep isl_map *map);
2017 Check whether the range of the (basic) relation is a wrapped relation.
2019 =back
2021 =head3 Binary Properties
2023 =over
2025 =item * Equality
2027         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2028                 __isl_keep isl_set *set2);
2029         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2030                 __isl_keep isl_set *set2);
2031         int isl_union_set_is_equal(
2032                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2033                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2034         int isl_basic_map_is_equal(
2035                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2036                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2037         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2038                 __isl_keep isl_map *map2);
2039         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2040                 __isl_keep isl_map *map2);
2041         int isl_union_map_is_equal(
2042                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2043                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2045 =item * Disjointness
2047         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2048                 __isl_keep isl_set *set2);
2049         int isl_set_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2050                 __isl_keep isl_set *set2);
2051         int isl_map_is_disjoint(__isl_keep isl_map *map1,
2052                 __isl_keep isl_map *map2);
2054 =item * Subset
2056         int isl_basic_set_is_subset(
2057                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
2058                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
2059         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
2060                 __isl_keep isl_set *set2);
2061         int isl_set_is_strict_subset(
2062                 __isl_keep isl_set *set1,
2063                 __isl_keep isl_set *set2);
2064         int isl_union_set_is_subset(
2065                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2066                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2067         int isl_union_set_is_strict_subset(
2068                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2069                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2070         int isl_basic_map_is_subset(
2071                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2072                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2073         int isl_basic_map_is_strict_subset(
2074                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2075                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2076         int isl_map_is_subset(
2077                 __isl_keep isl_map *map1,
2078                 __isl_keep isl_map *map2);
2079         int isl_map_is_strict_subset(
2080                 __isl_keep isl_map *map1,
2081                 __isl_keep isl_map *map2);
2082         int isl_union_map_is_subset(
2083                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2084                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2085         int isl_union_map_is_strict_subset(
2086                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2087                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2089 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
2090 second argument.
2092 =item * Order
2094         int isl_set_plain_cmp(__isl_keep isl_set *set1,
2095                 __isl_keep isl_set *set2);
2097 This function is useful for sorting C<isl_set>s.
2098 The order depends on the internal representation of the inputs.
2099 The order is fixed over different calls to the function (assuming
2100 the internal representation of the inputs has not changed), but may
2101 change over different versions of C<isl>.
2103 =back
2105 =head2 Unary Operations
2107 =over
2109 =item * Complement
2111         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
2112                 __isl_take isl_set *set);
2113         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
2114                 __isl_take isl_map *map);
2116 =item * Inverse map
2118         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
2119                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2120         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
2121                 __isl_take isl_map *map);
2122         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
2123                 __isl_take isl_union_map *umap);
2125 =item * Projection
2127         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
2128                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2129                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2130         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2131                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2132                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2133         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2134                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2135         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2136                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2137         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
2138                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2139         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
2140                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2141         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
2142                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2143         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
2144         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
2145         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
2146                 __isl_take isl_map *bmap);
2147         __isl_give isl_set *isl_map_range(
2148                 __isl_take isl_map *map);
2149         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
2150                 __isl_take isl_union_set *uset);
2151         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
2152                 __isl_take isl_union_map *umap);
2153         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
2154                 __isl_take isl_union_map *umap);
2155         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
2156                 __isl_take isl_union_map *umap);
2158         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
2159                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2160         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
2161                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2162         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
2163         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
2164         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
2165                 __isl_take isl_union_map *umap);
2166         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
2167                 __isl_take isl_union_map *umap);
2169 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2170 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
2172 =item * Elimination
2174         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_eliminate(
2175                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2176                 enum isl_dim_type type,
2177                 unsigned first, unsigned n);
2178         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
2179                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
2180                 unsigned first, unsigned n);
2181         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
2182                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2183                 enum isl_dim_type type,
2184                 unsigned first, unsigned n);
2185         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
2186                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
2187                 unsigned first, unsigned n);
2189 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
2190 without removing the dimensions.
2192 =item * Slicing
2194         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
2195                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2196                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2197         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_val(
2198                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2199                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2200                 __isl_take isl_val *v);
2201         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
2202                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2203         __isl_give isl_set *isl_set_fix_val(
2204                 __isl_take isl_set *set,
2205                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2206                 __isl_take isl_val *v);
2207         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
2208                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2209                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2210         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_val(
2211                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2212                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2213                 __isl_take isl_val *v);
2214         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
2215                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2216         __isl_give isl_map *isl_map_fix_val(
2217                 __isl_take isl_map *map,
2218                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2219                 __isl_take isl_val *v);
2221 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2222 dimension has the fixed given value.
2224         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
2225                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2226                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2227         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_upper_bound_si(
2228                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2229                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2230         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
2231                 __isl_take isl_set *set,
2232                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2233         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_val(
2234                 __isl_take isl_set *set,
2235                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2236                 __isl_take isl_val *value);
2237         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
2238                 __isl_take isl_map *map,
2239                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2240         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
2241                 __isl_take isl_set *set,
2242                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2243         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_val(
2244                 __isl_take isl_set *set,
2245                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2246                 __isl_take isl_val *value);
2247         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
2248                 __isl_take isl_map *map,
2249                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2251 Intersect the set or relation with the half-space where the given
2252 dimension has a value bounded by the fixed given integer value.
2254         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
2255                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2256                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2257         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
2258                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2259                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2260                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2261         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
2262                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2263                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2265 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2266 dimensions are equal to each other.
2268         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
2269                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2270                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2272 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2273 dimensions have opposite values.
2275         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_ge(
2276                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2277                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2278                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2279         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2280                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2281                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2282         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_gt(
2283                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2284                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2285                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2286         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2287                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2288                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2290 Intersect the relation with the half-space where the given
2291 dimensions satisfy the given ordering.
2293 =item * Identity
2295         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2296                 __isl_take isl_set *set);
2297         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2298                 __isl_take isl_union_set *uset);
2300 Construct an identity relation on the given (union) set.
2302 =item * Deltas
2304         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2305                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2306         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2307         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2308                 __isl_take isl_union_map *umap);
2310 These functions return a (basic) set containing the differences
2311 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2313         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2314                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2315         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2316                 __isl_take isl_map *map);
2317         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2318                 __isl_take isl_union_map *umap);
2320 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2321 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2323 =item * Coalescing
2325 Simplify the representation of a set or relation by trying
2326 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2327 basic set or relation.
2329         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2330         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2331         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2332                 __isl_take isl_union_set *uset);
2333         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2334                 __isl_take isl_union_map *umap);
2336 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2337 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2338 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2339 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2340 the following option.
2342         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2343                 isl_ctx *ctx, int val);
2344         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2345                 isl_ctx *ctx);
2347 =item * Detecting equalities
2349         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2350                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2351         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2352                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2353         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2354                 __isl_take isl_set *set);
2355         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2356                 __isl_take isl_map *map);
2357         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2358                 __isl_take isl_union_set *uset);
2359         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2360                 __isl_take isl_union_map *umap);
2362 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2363 equalities.
2365 =item * Removing redundant constraints
2367         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2368                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2369         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2370                 __isl_take isl_set *set);
2371         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2372                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2373         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2374                 __isl_take isl_map *map);
2376 =item * Convex hull
2378         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2379                 __isl_take isl_set *set);
2380         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2381                 __isl_take isl_map *map);
2383 If the input set or relation has any existentially quantified
2384 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2386 =item * Simple hull
2388         __isl_give isl_basic_set *
2389         isl_set_unshifted_simple_hull(
2390                 __isl_take isl_set *set);
2391         __isl_give isl_basic_map *
2392         isl_map_unshifted_simple_hull(
2393                 __isl_take isl_map *map);
2394         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2395                 __isl_take isl_set *set);
2396         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2397                 __isl_take isl_map *map);
2398         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2399                 __isl_take isl_union_map *umap);
2401 These functions compute a single basic set or relation
2402 that contains the whole input set or relation.
2403 In particular, the output is described by translates
2404 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2405 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull>, only the original
2406 constraints are used, without any translation.
2408 =begin latex
2410 (See \autoref{s:simple hull}.)
2412 =end latex
2414 =item * Affine hull
2416         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2417                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2418         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2419                 __isl_take isl_set *set);
2420         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2421                 __isl_take isl_union_set *uset);
2422         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2423                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2424         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2425                 __isl_take isl_map *map);
2426         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2427                 __isl_take isl_union_map *umap);
2429 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2430 per space.
2432 =item * Polyhedral hull
2434         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2435                 __isl_take isl_set *set);
2436         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2437                 __isl_take isl_map *map);
2438         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2439                 __isl_take isl_union_set *uset);
2440         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2441                 __isl_take isl_union_map *umap);
2443 These functions compute a single basic set or relation
2444 not involving any existentially quantified variables
2445 that contains the whole input set or relation.
2446 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2447 per space.
2449 =item * Other approximations
2451         __isl_give isl_basic_set *
2452         isl_basic_set_drop_constraints_involving_dims(
2453                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2454                 enum isl_dim_type type,
2455                 unsigned first, unsigned n);
2456         __isl_give isl_basic_map *
2457         isl_basic_map_drop_constraints_involving_dims(
2458                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2459                 enum isl_dim_type type,
2460                 unsigned first, unsigned n);
2461         __isl_give isl_basic_set *
2462         isl_basic_set_drop_constraints_not_involving_dims(
2463                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2464                 enum isl_dim_type type,
2465                 unsigned first, unsigned n);
2466         __isl_give isl_set *
2467         isl_set_drop_constraints_involving_dims(
2468                 __isl_take isl_set *set,
2469                 enum isl_dim_type type,
2470                 unsigned first, unsigned n);
2471         __isl_give isl_map *
2472         isl_map_drop_constraints_involving_dims(
2473                 __isl_take isl_map *map,
2474                 enum isl_dim_type type,
2475                 unsigned first, unsigned n);
2477 These functions drop any constraints (not) involving the specified dimensions.
2478 Note that the result depends on the representation of the input.
2480 =item * Feasibility
2482         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2483                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2484         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2485                 __isl_take isl_set *set);
2486         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2487                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2488         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2489                 __isl_take isl_map *map);
2491 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2492 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2494 =item * Optimization
2496         #include <isl/ilp.h>
2497         __isl_give isl_val *isl_basic_set_max_val(
2498                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2499                 __isl_keep isl_aff *obj);
2500         __isl_give isl_val *isl_set_min_val(
2501                 __isl_keep isl_set *set,
2502                 __isl_keep isl_aff *obj);
2503         __isl_give isl_val *isl_set_max_val(
2504                 __isl_keep isl_set *set,
2505                 __isl_keep isl_aff *obj);
2507 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2508 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2509 The result is C<NULL> in case of an error, the optimal value in case
2510 there is one, negative infinity or infinity if the problem is unbounded and
2511 NaN if the problem is empty.
2513 =item * Parametric optimization
2515         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2516                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2517         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2518                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2519         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2520                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2522 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2523 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2524 of the other set or output dimensions.
2525 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2527 =item * Dual
2529 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2530 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2531 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2532 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2533 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2534 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2535 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2536 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2537 in future.  In particular, future implementations may use different
2538 dualization algorithms or skip the elimination step.
2540         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2541                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2542         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2543                 __isl_take isl_set *set);
2544         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2545                 __isl_take isl_union_set *bset);
2546         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2547                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2548         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2549                 __isl_take isl_set *set);
2550         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2551                 __isl_take isl_union_set *bset);
2553 =item * Power
2555         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power_val(
2556                 __isl_take isl_map *map,
2557                 __isl_take isl_val *exp);
2558         __isl_give isl_union_map *
2559         isl_union_map_fixed_power_val(
2560                 __isl_take isl_union_map *umap,
2561                 __isl_take isl_val *exp);
2563 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2564 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2565 of C<map> is computed.
2567         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2568                 int *exact);
2569         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2570                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2572 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2573 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2574 I<k>th power of C<map>.
2575 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2576 then C<*exact> is set to C<1>.
2578 =item * Transitive closure
2580         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2581                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2582         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2583                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2585 Compute the transitive closure of C<map>.
2586 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2587 then C<*exact> is set to C<1>.
2589 =item * Reaching path lengths
2591         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2592                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2594 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2595 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2596 end up in the given element.
2597 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2598 then C<*exact> is set to C<1>.
2599 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2600 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2601 In particular, if the input relation is a dependence relation
2602 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2603 to the free schedule.
2604 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2605 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2606 the overapproximation), then you will get an error message.
2608 =item * Wrapping
2610         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2611                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2612         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2613                 __isl_take isl_map *map);
2614         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2615                 __isl_take isl_union_map *umap);
2616         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2617                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2618         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2619                 __isl_take isl_set *set);
2620         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2621                 __isl_take isl_union_set *uset);
2623 =item * Flattening
2625 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2626 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2627 then the name of the space is also removed.
2629         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2630                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2631         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2632                 __isl_take isl_set *set);
2633         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2634                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2635         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2636                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2637         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2638                 __isl_take isl_map *map);
2639         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2640                 __isl_take isl_map *map);
2641         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2642                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2643         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2644                 __isl_take isl_map *map);
2646         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2647                 __isl_take isl_set *set);
2649 The function above constructs a relation
2650 that maps the input set to a flattened version of the set.
2652 =item * Lifting
2654 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2655 to the existentially quantified variables in the input.
2656 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2657 is the original space and the range corresponds to the original
2658 existentially quantified variables.
2660         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2661                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2662         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2663                 __isl_take isl_set *set);
2664         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2665                 __isl_take isl_union_set *uset);
2667 Given a local space that contains the existentially quantified
2668 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2669 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2670 can be constructed using the following function.
2672         #include <isl/local_space.h>
2673         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2674                 __isl_take isl_local_space *ls);
2676 =item * Internal Product
2678         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2679                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2680         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2681                 __isl_take isl_map *map);
2682         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2683                 __isl_take isl_union_map *umap);
2685 Given a relation with nested relations for domain and range,
2686 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2688 =item * Currying
2690         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2691                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2692         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_uncurry(
2693                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2694         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2695                 __isl_take isl_map *map);
2696         __isl_give isl_map *isl_map_uncurry(
2697                 __isl_take isl_map *map);
2698         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2699                 __isl_take isl_union_map *umap);
2700         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_uncurry(
2701                 __isl_take isl_union_map *umap);
2703 Given a relation with a nested relation for domain,
2704 the C<curry> functions
2705 move the range of the nested relation out of the domain
2706 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2707 with the original range as range of this nested relation.
2708 The C<uncurry> functions perform the inverse operation.
2710 =item * Aligning parameters
2712         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_align_params(
2713                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2714                 __isl_take isl_space *model);
2715         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2716                 __isl_take isl_set *set,
2717                 __isl_take isl_space *model);
2718         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_align_params(
2719                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2720                 __isl_take isl_space *model);
2721         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2722                 __isl_take isl_map *map,
2723                 __isl_take isl_space *model);
2725 Change the order of the parameters of the given set or relation
2726 such that the first parameters match those of C<model>.
2727 This may involve the introduction of extra parameters.
2728 All parameters need to be named.
2730 =item * Dimension manipulation
2732         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_dims(
2733                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2734                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2735         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2736                 __isl_take isl_set *set,
2737                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2738         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2739                 __isl_take isl_map *map,
2740                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2741         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_insert_dims(
2742                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2743                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2744                 unsigned n);
2745         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert_dims(
2746                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2747                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2748                 unsigned n);
2749         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2750                 __isl_take isl_set *set,
2751                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2752         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2753                 __isl_take isl_map *map,
2754                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2755         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2756                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2757                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2758                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2759                 unsigned n);
2760         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2761                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2762                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2763                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2764                 unsigned n);
2765         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2766                 __isl_take isl_set *set,
2767                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2768                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2769                 unsigned n);
2770         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2771                 __isl_take isl_map *map,
2772                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2773                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2774                 unsigned n);
2776 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2777 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2778 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2779 to add new parameters, assuming
2780 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2781 are not sufficient.
2783 =back
2785 =head2 Binary Operations
2787 The two arguments of a binary operation not only need to live
2788 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2789 the same (number of) parameters.
2791 =head3 Basic Operations
2793 =over
2795 =item * Intersection
2797         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2798                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2799                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2800         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2801                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2802                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2803         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2804                 __isl_take isl_set *set,
2805                 __isl_take isl_set *params);
2806         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2807                 __isl_take isl_set *set1,
2808                 __isl_take isl_set *set2);
2809         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2810                 __isl_take isl_union_set *uset,
2811                 __isl_take isl_set *set);
2812         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2813                 __isl_take isl_union_map *umap,
2814                 __isl_take isl_set *set);
2815         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2816                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2817                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2818         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2819                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2820                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2821         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2822                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2823                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2824         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2825                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2826                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2827         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2828                 __isl_take isl_map *map,
2829                 __isl_take isl_set *params);
2830         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2831                 __isl_take isl_map *map,
2832                 __isl_take isl_set *set);
2833         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2834                 __isl_take isl_map *map,
2835                 __isl_take isl_set *set);
2836         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2837                 __isl_take isl_map *map1,
2838                 __isl_take isl_map *map2);
2839         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2840                 __isl_take isl_union_map *umap,
2841                 __isl_take isl_union_set *uset);
2842         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2843                 __isl_take isl_union_map *umap,
2844                 __isl_take isl_union_set *uset);
2845         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2846                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2847                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2849 The second argument to the C<_params> functions needs to be
2850 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
2851 for either argument is only allowed if the other argument is
2852 a parametric set as well.
2854 =item * Union
2856         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2857                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2858                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2859         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2860                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2861                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2862         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2863                 __isl_take isl_set *set1,
2864                 __isl_take isl_set *set2);
2865         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2866                 __isl_take isl_map *map1,
2867                 __isl_take isl_map *map2);
2868         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2869                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2870                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2871         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2872                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2873                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2875 =item * Set difference
2877         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2878                 __isl_take isl_set *set1,
2879                 __isl_take isl_set *set2);
2880         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2881                 __isl_take isl_map *map1,
2882                 __isl_take isl_map *map2);
2883         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2884                 __isl_take isl_map *map,
2885                 __isl_take isl_set *dom);
2886         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2887                 __isl_take isl_map *map,
2888                 __isl_take isl_set *dom);
2889         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2890                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2891                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2892         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2893                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2894                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2895         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_domain(
2896                 __isl_take isl_union_map *umap,
2897                 __isl_take isl_union_set *dom);
2898         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_range(
2899                 __isl_take isl_union_map *umap,
2900                 __isl_take isl_union_set *dom);
2902 =item * Application
2904         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2905                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2906                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2907         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2908                 __isl_take isl_set *set,
2909                 __isl_take isl_map *map);
2910         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2911                 __isl_take isl_union_set *uset,
2912                 __isl_take isl_union_map *umap);
2913         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2914                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2915                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2916         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2917                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2918                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2919         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2920                 __isl_take isl_map *map1,
2921                 __isl_take isl_map *map2);
2922         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2923                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2924                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2925         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2926                 __isl_take isl_map *map1,
2927                 __isl_take isl_map *map2);
2928         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2929                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2930                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2932 =item * Preimage
2934         __isl_give isl_basic_set *
2935         isl_basic_set_preimage_multi_aff(
2936                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2937                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2938         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_aff(
2939                 __isl_take isl_set *set,
2940                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2941         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_pw_multi_aff(
2942                 __isl_take isl_set *set,
2943                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
2944         __isl_give isl_map *isl_map_preimage_domain_multi_aff(
2945                 __isl_take isl_map *map,
2946                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2947         __isl_give isl_union_map *
2948         isl_union_map_preimage_domain_multi_aff(
2949                 __isl_take isl_union_map *umap,
2950                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2952 These functions compute the preimage of the given set or map domain under
2953 the given function.  In other words, the expression is plugged
2954 into the set description or into the domain of the map.
2955 Objects of types C<isl_multi_aff> and C<isl_pw_multi_aff> are described in
2956 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
2958 =item * Cartesian Product
2960         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2961                 __isl_take isl_set *set1,
2962                 __isl_take isl_set *set2);
2963         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2964                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2965                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2966         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
2967                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2968                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2969         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2970                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2971                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2972         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_product(
2973                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2974                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2975         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
2976                 __isl_take isl_map *map1,
2977                 __isl_take isl_map *map2);
2978         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2979                 __isl_take isl_map *map1,
2980                 __isl_take isl_map *map2);
2981         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_product(
2982                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2983                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2984         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2985                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2986                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2987         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2988                 __isl_take isl_map *map1,
2989                 __isl_take isl_map *map2);
2990         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2991                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2992                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2994 The above functions compute the cross product of the given
2995 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2996 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2997 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2998 instead.
3000         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
3001                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
3002                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
3003         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
3004                 __isl_take isl_set *set1,
3005                 __isl_take isl_set *set2);
3006         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
3007                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3008                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3009         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
3010                 __isl_take isl_map *map1,
3011                 __isl_take isl_map *map2);
3012         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
3013                 __isl_take isl_map *map1,
3014                 __isl_take isl_map *map2);
3015         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
3016                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3017                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3018         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
3019                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3020                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3021         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
3022                 __isl_take isl_map *map1,
3023                 __isl_take isl_map *map2);
3025 =item * Simplification
3027         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
3028                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3029                 __isl_take isl_basic_set *context);
3030         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
3031                 __isl_take isl_set *context);
3032         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
3033                 __isl_take isl_set *set,
3034                 __isl_take isl_set *context);
3035         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
3036                 __isl_take isl_union_set *uset,
3037                 __isl_take isl_union_set *context);
3038         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
3039                 __isl_take isl_union_set *uset,
3040                 __isl_take isl_set *set);
3041         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
3042                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3043                 __isl_take isl_basic_map *context);
3044         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
3045                 __isl_take isl_map *context);
3046         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
3047                 __isl_take isl_map *map,
3048                 __isl_take isl_set *context);
3049         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
3050                 __isl_take isl_map *map,
3051                 __isl_take isl_set *context);
3052         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
3053                 __isl_take isl_map *map,
3054                 __isl_take isl_set *context);
3055         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
3056                 __isl_take isl_union_map *umap,
3057                 __isl_take isl_union_map *context);
3058         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
3059                 __isl_take isl_union_map *umap,
3060                 __isl_take isl_set *set);
3061         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
3062                 __isl_take isl_union_map *umap,
3063                 __isl_take isl_union_set *uset);
3064         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
3065                 __isl_take isl_union_map *umap,
3066                 __isl_take isl_union_set *uset);
3068 The gist operation returns a set or relation that has the
3069 same intersection with the context as the input set or relation.
3070 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
3071 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
3072 are removed.
3073 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
3074 per space.
3076 =back
3078 =head3 Lexicographic Optimization
3080 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
3081 the following functions
3082 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
3083 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
3084 that satisfy C<dom>.
3085 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3086 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
3087 has no elements.
3088 In other words, the union of the parameter values
3089 for which the result is non-empty and of C<*empty>
3090 is equal to C<dom>.
3092         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
3093                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3094                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3095                 __isl_give isl_set **empty);
3096         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
3097                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3098                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3099                 __isl_give isl_set **empty);
3100         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
3101                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3102                 __isl_give isl_set **empty);
3103         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
3104                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3105                 __isl_give isl_set **empty);
3107 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
3108 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
3109 of the elements in C<set> (or C<bset>).
3110 In case of union sets, the optimum is computed per space.
3112         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
3113                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3114         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
3115                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3116         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
3117                 __isl_take isl_set *set);
3118         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
3119                 __isl_take isl_set *set);
3120         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
3121                 __isl_take isl_union_set *uset);
3122         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
3123                 __isl_take isl_union_set *uset);
3125 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
3126 the following functions
3127 compute a relation that maps each element of C<dom>
3128 to the single lexicographic minimum or maximum
3129 of the elements that are associated to that same
3130 element in C<map> (or C<bmap>).
3131 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3132 that contains the elements in C<dom> that do not map
3133 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
3134 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
3135 is equal to C<dom>.
3137         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3138                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3139                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3140                 __isl_give isl_set **empty);
3141         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3142                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3143                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3144                 __isl_give isl_set **empty);
3145         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
3146                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3147                 __isl_give isl_set **empty);
3148         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
3149                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3150                 __isl_give isl_set **empty);
3152 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
3153 return a map mapping each element in the domain of
3154 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
3155 of all elements associated to that element.
3156 In case of union relations, the optimum is computed per space.
3158         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
3159                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3160         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
3161                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3162         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
3163                 __isl_take isl_map *map);
3164         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
3165                 __isl_take isl_map *map);
3166         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
3167                 __isl_take isl_union_map *umap);
3168         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
3169                 __isl_take isl_union_map *umap);
3171 The following functions return their result in the form of
3172 a piecewise multi-affine expression
3173 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
3174 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
3175 returning a basic set or relation.
3177         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3178         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
3179                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3180         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3181         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3182                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3183                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3184                 __isl_give isl_set **empty);
3185         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3186         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3187                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3188                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3189                 __isl_give isl_set **empty);
3190         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3191         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3192                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3193                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3194                 __isl_give isl_set **empty);
3195         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3196         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3197                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3198                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3199                 __isl_give isl_set **empty);
3200         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmin_pw_multi_aff(
3201                 __isl_take isl_set *set);
3202         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmax_pw_multi_aff(
3203                 __isl_take isl_set *set);
3204         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmin_pw_multi_aff(
3205                 __isl_take isl_map *map);
3206         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmax_pw_multi_aff(
3207                 __isl_take isl_map *map);
3209 =head2 Lists
3211 Lists are defined over several element types, including
3212 C<isl_val>, C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_constraint>,
3213 C<isl_basic_set>, C<isl_set>, C<isl_ast_expr> and C<isl_ast_node>.
3214 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
3215 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
3217         #include <isl/list.h>
3218         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
3219                 __isl_take isl_set *el);
3220         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
3221                 isl_ctx *ctx, int n);
3222         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
3223                 __isl_keep isl_set_list *list);
3224         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_insert(
3225                 __isl_take isl_set_list *list, unsigned pos,
3226                 __isl_take isl_set *el);
3227         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
3228                 __isl_take isl_set_list *list,
3229                 __isl_take isl_set *el);
3230         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_drop(
3231                 __isl_take isl_set_list *list,
3232                 unsigned first, unsigned n);
3233         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
3234                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
3235                 __isl_take isl_set *set);
3236         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
3237                 __isl_take isl_set_list *list1,
3238                 __isl_take isl_set_list *list2);
3239         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_sort(
3240                 __isl_take isl_set_list *list,
3241                 int (*cmp)(__isl_keep isl_set *a,
3242                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3243                 void *user);
3244         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
3246 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
3247 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
3248 element.
3250 Lists can be inspected using the following functions.
3252         #include <isl/list.h>
3253         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
3254         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
3255         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
3256                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
3257         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
3258                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3259                 void *user);
3260         int isl_set_list_foreach_scc(__isl_keep isl_set_list *list,
3261                 int (*follows)(__isl_keep isl_set *a,
3262                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3263                 void *follows_user
3264                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3265                 void *fn_user);
3267 The function C<isl_set_list_foreach_scc> calls C<fn> on each of the
3268 strongly connected components of the graph with as vertices the elements
3269 of C<list> and a directed edge from vertex C<b> to vertex C<a>
3270 iff C<follows(a, b)> returns C<1>.  The callbacks C<follows> and C<fn>
3271 should return C<-1> on error.
3273 Lists can be printed using
3275         #include <isl/list.h>
3276         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
3277                 __isl_take isl_printer *p,
3278                 __isl_keep isl_set_list *list);
3280 =head2 Multiple Values
3282 An C<isl_multi_val> object represents a sequence of zero or more values,
3283 living in a set space.
3285 An C<isl_multi_val> can be constructed from an C<isl_val_list>
3286 using the following function
3288         #include <isl/val.h>
3289         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_from_val_list(
3290                 __isl_take isl_space *space,
3291                 __isl_take isl_val_list *list);
3293 The zero multiple value (with value zero for each set dimension)
3294 can be created using the following function.
3296         #include <isl/val.h>
3297         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_zero(
3298                 __isl_take isl_space *space);
3300 Multiple values can be copied and freed using
3302         #include <isl/val.h>
3303         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_copy(
3304                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3305         void *isl_multi_val_free(__isl_take isl_multi_val *mv);
3307 They can be inspected using
3309         #include <isl/val.h>
3310         isl_ctx *isl_multi_val_get_ctx(
3311                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3312         unsigned isl_multi_val_dim(__isl_keep isl_multi_val *mv,
3313                 enum isl_dim_type type);
3314         __isl_give isl_val *isl_multi_val_get_val(
3315                 __isl_keep isl_multi_val *mv, int pos);
3316         const char *isl_multi_val_get_tuple_name(
3317                 __isl_keep isl_multi_val *mv,
3318                 enum isl_dim_type type);
3320 They can be modified using
3322         #include <isl/val.h>
3323         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_val(
3324                 __isl_take isl_multi_val *mv, int pos,
3325                 __isl_take isl_val *val);
3326         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_dim_name(
3327                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3328                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3329         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_name(
3330                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3331                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3332         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_id(
3333                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3334                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3336         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_insert_dims(
3337                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3338                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3339         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_dims(
3340                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3341                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3342         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_drop_dims(
3343                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3344                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3346 Operations include
3348         #include <isl/val.h>
3349         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_align_params(
3350                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3351                 __isl_take isl_space *model);
3352         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_splice(
3353                 __isl_take isl_multi_val *mv1, unsigned pos,
3354                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3355         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_product(
3356                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3357                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3358         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_flat_range_product(
3359                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3360                 __isl_take isl_multi_aff *mv2);
3361         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_val(
3362                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3363                 __isl_take isl_val *v);
3364         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_mod_val(
3365                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3366                 __isl_take isl_val *v);
3367         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_scale_val(
3368                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3369                 __isl_take isl_val *v);
3370         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_scale_multi_val(
3371                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3372                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3374 =head2 Vectors
3376 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
3378         #include <isl/vec.h>
3379         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
3380                 unsigned size);
3381         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
3382         void *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
3384 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
3385 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3387         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
3388         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
3389         __isl_give isl_val *isl_vec_get_element_val(
3390                 __isl_keep isl_vec *vec, int pos);
3391         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
3392                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
3393         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_val(
3394                 __isl_take isl_vec *vec, int pos,
3395                 __isl_take isl_val *v);
3396         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
3397                 int v);
3398         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_val(
3399                 __isl_take isl_vec *vec, __isl_take isl_val *v);
3400         int isl_vec_cmp_element(__isl_keep isl_vec *vec1,
3401                 __isl_keep isl_vec *vec2, int pos);
3403 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3404 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3406 The following function can be used to concatenate two vectors.
3408         __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
3409                 __isl_take isl_vec *vec2);
3411 =head2 Matrices
3413 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
3415         #include <isl/mat.h>
3416         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
3417                 unsigned n_row, unsigned n_col);
3418         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
3419         void *isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
3421 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
3422 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3424         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
3425         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
3426         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
3427         __isl_give isl_val *isl_mat_get_element_val(
3428                 __isl_keep isl_mat *mat, int row, int col);
3429         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
3430                 int row, int col, int v);
3431         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_val(
3432                 __isl_take isl_mat *mat, int row, int col,
3433                 __isl_take isl_val *v);
3435 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3436 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3438 The following function can be used to compute the (right) inverse
3439 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
3440 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
3441 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
3443         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
3445 The following function can be used to compute the (right) kernel
3446 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
3447 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
3449         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
3451 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
3453 The zero quasi affine expression or the quasi affine expression
3454 that is equal to a specified dimension on a given domain can be created using
3456         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
3457                 __isl_take isl_local_space *ls);
3458         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_zero_on_domain(
3459                 __isl_take isl_local_space *ls);
3460         __isl_give isl_aff *isl_aff_var_on_domain(
3461                 __isl_take isl_local_space *ls,
3462                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3463         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_var_on_domain(
3464                 __isl_take isl_local_space *ls,
3465                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3467 Note that the space in which the resulting objects live is a map space
3468 with the given space as domain and a one-dimensional range.
3470 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
3471 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
3472 be created using the following functions.
3474         #include <isl/aff.h>
3475         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
3476                 __isl_take isl_space *space);
3477         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
3478                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
3479         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
3480                 __isl_take isl_aff *aff);
3482 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
3483 and 0 outside the set can be created using the following function.
3485         #include <isl/aff.h>
3486         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
3487                 __isl_take isl_set *set);
3489 Quasi affine expressions can be copied and freed using
3491         #include <isl/aff.h>
3492         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
3493         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
3495         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
3496                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3497         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3499 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
3500 using the following function.  The constraint is required to have
3501 a non-zero coefficient for the specified dimension.
3503         #include <isl/constraint.h>
3504         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
3505                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
3506                 enum isl_dim_type type, int pos);
3508 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
3509 using the following function.
3511         #include <isl/constraint.h>
3512         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
3513                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
3515 Conversely, an equality constraint equating
3516 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
3517 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
3519         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
3520                 __isl_take isl_aff *aff);
3521         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
3522                 __isl_take isl_aff *aff);
3524 The expression can be inspected using
3526         #include <isl/aff.h>
3527         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
3528         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
3529                 enum isl_dim_type type);
3530         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
3531                 __isl_keep isl_aff *aff);
3532         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
3533                 __isl_keep isl_aff *aff);
3534         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
3535                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3536         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
3537                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3538                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3539         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
3540                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3541         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
3542                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3543                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3544         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
3545                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3546                 enum isl_dim_type type);
3547         __isl_give isl_val *isl_aff_get_constant_val(
3548                 __isl_keep isl_aff *aff);
3549         __isl_give isl_val *isl_aff_get_coefficient_val(
3550                 __isl_keep isl_aff *aff,
3551                 enum isl_dim_type type, int pos);
3552         __isl_give isl_val *isl_aff_get_denominator_val(
3553                 __isl_keep isl_aff *aff);
3554         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
3555                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
3557         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3558         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3559                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3560                           __isl_take isl_aff *aff,
3561                           void *user), void *user);
3563         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
3564         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3566         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
3567                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3568         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3569                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3571         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3572         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3573                 enum isl_dim_type type);
3574         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3576 It can be modified using
3578         #include <isl/aff.h>
3579         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
3580                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3581                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3582         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
3583                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3584                 unsigned pos, const char *s);
3585         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
3586                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3587                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
3588         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
3589                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
3590                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3591                 __isl_take isl_id *id);
3592         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3593                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3594         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_val(
3595                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3596         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3597                 __isl_take isl_aff *aff,
3598                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3599         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_val(
3600                 __isl_take isl_aff *aff,
3601                 enum isl_dim_type type, int pos,
3602                 __isl_take isl_val *v);
3604         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3605                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3606         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_val(
3607                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3608         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
3609                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3610         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3611                 __isl_take isl_aff *aff,
3612                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3613         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_val(
3614                 __isl_take isl_aff *aff,
3615                 enum isl_dim_type type, int pos,
3616                 __isl_take isl_val *v);
3618         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3619                 __isl_take isl_aff *aff,
3620                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3621         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3622                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3623                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3624         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3625                 __isl_take isl_aff *aff,
3626                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3627         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3628                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3629                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3630         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3631                 __isl_take isl_aff *aff,
3632                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3633         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3634                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3635                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3637 Note that C<isl_aff_set_constant_si> and C<isl_aff_set_coefficient_si>
3638 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3639 C<isl_aff_set_constant_val> and C<isl_aff_set_coefficient_val> set
3640 the constant or coefficient as a whole.
3641 The C<add_constant> and C<add_coefficient> functions add an integer
3642 or rational value to
3643 the possibly rational constant or coefficient.
3644 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
3645 the numerator.
3647 To check whether an affine expressions is obviously zero
3648 or obviously equal to some other affine expression, use
3650         #include <isl/aff.h>
3651         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3652         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3653                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3654         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3655                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3656                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3658 Operations include
3660         #include <isl/aff.h>
3661         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3662                 __isl_take isl_aff *aff2);
3663         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3664                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3665                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3666         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3667                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3668                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3669         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3670                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3671                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3672         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3673                 __isl_take isl_aff *aff2);
3674         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3675                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3676                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3677         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3678         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3679                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3680         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3681         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3682                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3683         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3684         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3685                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3686         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod_val(__isl_take isl_aff *aff,
3687                 __isl_take isl_val *mod);
3688         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod_val(
3689                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3690                 __isl_take isl_val *mod);
3691         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_val(__isl_take isl_aff *aff,
3692                 __isl_take isl_val *v);
3693         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_val(
3694                 __isl_take isl_pw_aff *pa, __isl_take isl_val *v);
3695         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3696                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3697         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_val(
3698                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3699         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down_val(
3700                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3701                 __isl_take isl_val *f);
3703         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3704                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3705         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3706                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3708         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3709                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3711         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3712                 __isl_take isl_aff *aff,
3713                 __isl_take isl_space *model);
3714         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3715                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3716                 __isl_take isl_space *model);
3718         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3719                 __isl_take isl_aff *aff);
3721         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3722                 __isl_take isl_aff *aff,
3723                 __isl_take isl_set *context);
3724         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3725                 __isl_take isl_set *context);
3726         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3727                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3728                 __isl_take isl_set *context);
3729         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3730                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3731                 __isl_take isl_set *context);
3733         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3734                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3735         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3736                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3737                 __isl_take isl_set *set);
3738         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3739                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3740                 __isl_take isl_set *set);
3742         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3743                 __isl_take isl_aff *aff2);
3744         __isl_give isl_aff *isl_aff_div(__isl_take isl_aff *aff1,
3745                 __isl_take isl_aff *aff2);
3746         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3747                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3748                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3749         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_div(
3750                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3751                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3752         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_q(
3753                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3754                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3755         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_r(
3756                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3757                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3759 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3760 to be a constant.  Similarly, when dividing an affine expression by another,
3761 the second expression needs to be a constant.
3762 C<isl_pw_aff_tdiv_q> computes the quotient of an integer division with
3763 rounding towards zero.  C<isl_pw_aff_tdiv_r> computes the corresponding
3764 remainder.
3766         #include <isl/aff.h>
3767         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_multi_aff(
3768                 __isl_take isl_aff *aff,
3769                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3770         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_aff(
3771                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3772                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3773         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
3774                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3775                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3777 These functions precompose the input expression by the given
3778 C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff>.  In other words,
3779 the C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff> is plugged
3780 into the (piecewise) affine expression.
3781 Objects of type C<isl_multi_aff> are described in
3782 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3784         #include <isl/aff.h>
3785         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(
3786                 __isl_take isl_aff *aff);
3787         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
3788                 __isl_take isl_aff *aff);
3789         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3790                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3791         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3792                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3793         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3794                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3795                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3796         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3797                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3798                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3799         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3800                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3801                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3802         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3803                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3804                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3805         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3806                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3807                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3808         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3809                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3810                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3812         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3813                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3814                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3815         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3816                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3817                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3818         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3819                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3820                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3821         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3822                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3823                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3824         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3825                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3826                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3827         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3828                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3829                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3831 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
3832 containing those elements in the domain space
3833 of C<aff> where C<aff> is negative.
3834 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3835 containing those elements in the shared space
3836 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3837 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
3838 containing those elements in the shared domain
3839 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3840 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3841 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3843         #include <isl/aff.h>
3844         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3845                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3846         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3847                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3848         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3849                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3851 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
3852 containing those elements in the domain
3853 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
3855         #include <isl/aff.h>
3856         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
3857                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
3858                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
3859                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
3861 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
3862 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
3863 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
3864 where C<cond> is zero.
3866         #include <isl/aff.h>
3867         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
3868                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3869                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3870         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
3871                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3872                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3873         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
3874                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3875                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3877 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
3878 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3879 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3880 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3881 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3882 associated expression is the defined one.
3884 An expression can be read from input using
3886         #include <isl/aff.h>
3887         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3888                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3889         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
3890                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3892 An expression can be printed using
3894         #include <isl/aff.h>
3895         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
3896                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
3898         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
3899                 __isl_take isl_printer *p,
3900                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3902 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
3904 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
3905 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
3906 Similarly, an C<isl_multi_pw_aff> object represents a sequence of
3907 zero or more piecewise affine expressions.
3909 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a single
3910 C<isl_aff> or an C<isl_aff_list> using the
3911 following functions.  Similarly for C<isl_multi_pw_aff>.
3913         #include <isl/aff.h>
3914         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff(
3915                 __isl_take isl_aff *aff);
3916         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(
3917                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
3918         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
3919                 __isl_take isl_space *space,
3920                 __isl_take isl_aff_list *list);
3922 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
3923 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
3924 for each output dimension),
3925 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
3926 either a universe or a specified domain) or
3927 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
3928 on a given domain
3929 can be created using the following functions.
3931         #include <isl/aff.h>
3932         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
3933                 __isl_take isl_space *space);
3934         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
3935                 __isl_take isl_space *space);
3936         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_zero(
3937                 __isl_take isl_space *space);
3938         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
3939                 __isl_take isl_space *space);
3940         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_identity(
3941                 __isl_take isl_space *space);
3942         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_identity(
3943                 __isl_take isl_space *space);
3944         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3945         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
3946                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3947         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
3948                 __isl_take isl_set *set,
3949                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
3950         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
3951                 __isl_take isl_set *set);
3953         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3954         isl_union_pw_multi_aff_empty(
3955                 __isl_take isl_space *space);
3956         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3957         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
3958                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
3959                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3960         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3961         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
3962                 __isl_take isl_union_set *uset);
3964 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
3965 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
3966 and the C<isl_map> is single-valued.
3967 In case of a conversion from an C<isl_union_set> or an C<isl_union_map>
3968 to an C<isl_union_pw_multi_aff>, these properties need to hold in each space.
3970         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
3971                 __isl_take isl_set *set);
3972         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
3973                 __isl_take isl_map *map);
3975         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3976         isl_union_pw_multi_aff_from_union_set(
3977                 __isl_take isl_union_set *uset);
3978         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3979         isl_union_pw_multi_aff_from_union_map(
3980                 __isl_take isl_union_map *umap);
3982 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
3984         #include <isl/aff.h>
3985         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
3986                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3987         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
3989         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
3990                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3991         void *isl_pw_multi_aff_free(
3992                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3994         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3995         isl_union_pw_multi_aff_copy(
3996                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3997         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
3998                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4000         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_copy(
4001                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4002         void *isl_multi_pw_aff_free(
4003                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4005 The expression can be inspected using
4007         #include <isl/aff.h>
4008         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
4009                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4010         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
4011                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4012         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
4013                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4014         isl_ctx *isl_multi_pw_aff_get_ctx(
4015                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4016         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
4017                 enum isl_dim_type type);
4018         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
4019                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4020                 enum isl_dim_type type);
4021         unsigned isl_multi_pw_aff_dim(
4022                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4023                 enum isl_dim_type type);
4024         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
4025                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
4026         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
4027                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
4028         __isl_give isl_pw_aff *isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(
4029                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa, int pos);
4030         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
4031                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4032                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4033         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
4034                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4035                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4036         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
4037                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
4038                 enum isl_dim_type type);
4039         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
4040                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4041                 enum isl_dim_type type);
4042         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
4043                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4044                 enum isl_dim_type type);
4045         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
4046                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4047                 enum isl_dim_type type);
4048         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
4049                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4050                 enum isl_dim_type type);
4052         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
4053                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4054                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4055                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
4056                             void *user), void *user);
4058         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
4059                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
4060                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4061                             void *user), void *user);
4063 It can be modified using
4065         #include <isl/aff.h>
4066         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
4067                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
4068                 __isl_take isl_aff *aff);
4069         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_pw_aff(
4070                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, unsigned pos,
4071                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4072         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
4073                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4074                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4075         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_name(
4076                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4077                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4078         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
4079                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4080                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4081         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
4082                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4083                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4085         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4086         isl_multi_pw_aff_set_dim_name(
4087                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4088                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4089         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4090         isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(
4091                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4092                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4094         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_insert_dims(
4095                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4096                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4097         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_dims(
4098                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4099                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4100         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
4101                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4102                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4103         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_drop_dims(
4104                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4105                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4107         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_insert_dims(
4108                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4109                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4110         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_add_dims(
4111                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4112                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4114 To check whether two multiple affine expressions are
4115 obviously equal to each other, use
4117         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
4118                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
4119         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
4120                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
4121                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
4123 Operations include
4125         #include <isl/aff.h>
4126         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
4127                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4128                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4129         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
4130                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4131                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4132         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
4133                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
4134                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
4135         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
4136                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4137                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4138         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
4139                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4140                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4141         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
4142                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4143                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4144         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_sub(
4145                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4146                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4147         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_sub(
4148                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4149                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4150         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_sub(
4151                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4152                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4154 C<isl_multi_aff_sub> subtracts the second argument from the first.
4156         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_val(
4157                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4158                 __isl_take isl_val *v);
4159         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_val(
4160                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4161                 __isl_take isl_val *v);
4162         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_scale_val(
4163                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4164                 __isl_take isl_val *v);
4165         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_multi_val(
4166                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4167                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4168         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4169         isl_pw_multi_aff_scale_multi_val(
4170                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4171                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4172         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4173         isl_multi_pw_aff_scale_multi_val(
4174                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4175                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4176         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4177         isl_union_pw_multi_aff_scale_multi_val(
4178                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4179                 __isl_take isl_multi_val *mv);
4181 C<isl_multi_aff_scale_multi_val> scales the elements of C<ma>
4182 by the corresponding elements of C<mv>.
4184         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
4185                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4186                 __isl_take isl_set *set);
4187         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
4188                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4189                 __isl_take isl_set *set);
4190         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4191         isl_union_pw_multi_aff_intersect_domain(
4192                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4193                 __isl_take isl_union_set *uset);
4194         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
4195                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4196                 __isl_give isl_local_space **ls);
4197         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
4198                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4199         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_params(
4200                 __isl_take isl_multi_aff *multi,
4201                 __isl_take isl_space *model);
4202         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_align_params(
4203                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4204                 __isl_take isl_space *model);
4205         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4206         isl_pw_multi_aff_project_domain_on_params(
4207                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4208         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
4209                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4210                 __isl_take isl_set *context);
4211         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
4212                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4213                 __isl_take isl_set *context);
4214         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
4215                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4216                 __isl_take isl_set *set);
4217         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
4218                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4219                 __isl_take isl_set *set);
4220         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
4221                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4222         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
4223                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4224         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_splice(
4225                 __isl_take isl_multi_aff *ma1, unsigned pos,
4226                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4227         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_splice(
4228                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4229                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4230                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4231         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_product(
4232                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4233                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4234         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
4235                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4236                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4237         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_product(
4238                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4239                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4240         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4241         isl_pw_multi_aff_range_product(
4242                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4243                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4244         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4245         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
4246                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4247                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4248         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
4249                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4250                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4251         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4252         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
4253                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4254                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4255         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4256         isl_multi_pw_aff_range_splice(
4257                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1, unsigned pos,
4258                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4259         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_splice(
4260                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4261                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4262                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4263         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4264         isl_multi_pw_aff_range_product(
4265                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4266                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4267         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4268         isl_multi_pw_aff_flat_range_product(
4269                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4270                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4272 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
4273 then it is assigned the local space that lies at the basis of
4274 the lifting applied.
4276         #include <isl/aff.h>
4277         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_pullback_multi_aff(
4278                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4279                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4280         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4281         isl_pw_multi_aff_pullback_multi_aff(
4282                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4283                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4284         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4285         isl_pw_multi_aff_pullback_pw_multi_aff(
4286                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4287                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4289 The function C<isl_multi_aff_pullback_multi_aff> precomposes C<ma1> by C<ma2>.
4290 In other words, C<ma2> is plugged
4291 into C<ma1>.
4293         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
4294                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4295                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4296         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
4297                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4298                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4300 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
4301 containing those elements in the shared domain space
4302 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
4303 equal to C<ma2>.
4305 An expression can be read from input using
4307         #include <isl/aff.h>
4308         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
4309                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4310         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
4311                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4312         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4313         isl_union_pw_multi_aff_read_from_str(
4314                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4316 An expression can be printed using
4318         #include <isl/aff.h>
4319         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
4320                 __isl_take isl_printer *p,
4321                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4322         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
4323                 __isl_take isl_printer *p,
4324                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4325         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
4326                 __isl_take isl_printer *p,
4327                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4328         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_pw_aff(
4329                 __isl_take isl_printer *p,
4330                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4332 =head2 Points
4334 Points are elements of a set.  They can be used to construct
4335 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
4336 individual elements of a set.
4337 The zero point (the origin) can be created using
4339         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
4341 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
4342 using
4344         __isl_give isl_val *isl_point_get_coordinate_val(
4345                 __isl_keep isl_point *pnt,
4346                 enum isl_dim_type type, int pos);
4347         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate_val(
4348                 __isl_take isl_point *pnt,
4349                 enum isl_dim_type type, int pos,
4350                 __isl_take isl_val *v);
4352         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
4353                 __isl_take isl_point *pnt,
4354                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4355         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
4356                 __isl_take isl_point *pnt,
4357                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4359 Other properties can be obtained using
4361         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
4363 Points can be copied or freed using
4365         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
4366                 __isl_keep isl_point *pnt);
4367         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
4369 A singleton set can be created from a point using
4371         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
4372                 __isl_take isl_point *pnt);
4373         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
4374                 __isl_take isl_point *pnt);
4376 and a box can be created from two opposite extremal points using
4378         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
4379                 __isl_take isl_point *pnt1,
4380                 __isl_take isl_point *pnt2);
4381         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
4382                 __isl_take isl_point *pnt1,
4383                 __isl_take isl_point *pnt2);
4385 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
4386 the following functions.
4388         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
4389                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4390                 void *user);
4391         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
4392                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4393                 void *user);
4395 The function C<fn> is called for each integer point in
4396 C<set> with as second argument the last argument of
4397 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
4398 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
4399 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
4400 enumerating and return C<-1> as well.
4401 If the enumeration is performed successfully and to completion,
4402 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
4404 To obtain a single point of a (basic) set, use
4406         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
4407                 __isl_take isl_basic_set *bset);
4408         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
4409                 __isl_take isl_set *set);
4411 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
4412 resulting point will be ``void'', a property that can be
4413 tested using
4415         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
4417 =head2 Piecewise Quasipolynomials
4419 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
4420 a parametric point to a rational value.
4421 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
4422 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
4423 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
4424 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
4425 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
4426 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
4427 that contains the point.  Outside of the union of cells,
4428 the value is assumed to be zero.
4429 For example, the piecewise quasipolynomial
4431         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
4433 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
4434 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
4435 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
4436 defined over different domains.
4437 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
4438 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
4439 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
4440 the number of points in the map
4442         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
4444 =head3 Input and Output
4446 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
4448         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4449         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
4450                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4452 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
4453 using the following functions.
4455         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
4456                 __isl_take isl_printer *p,
4457                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4459         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
4460                 __isl_take isl_printer *p,
4461                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4463         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
4464                 __isl_take isl_printer *p,
4465                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4467 The output format of the printer
4468 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4469 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
4470 is supported.
4471 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4472 to set the names of all dimensions
4474         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
4475                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4476                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4477                 const char *s);
4478         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4479         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
4480                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4481                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4482                 const char *s);
4484 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
4486 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
4487 More complicated quasipolynomials can be created by applying
4488 operations such as addition and multiplication
4489 on the resulting quasipolynomials
4491         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
4492                 __isl_take isl_space *domain);
4493         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
4494                 __isl_take isl_space *domain);
4495         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
4496                 __isl_take isl_space *domain);
4497         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
4498                 __isl_take isl_space *domain);
4499         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
4500                 __isl_take isl_space *domain);
4501         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_val_on_domain(
4502                 __isl_take isl_space *domain,
4503                 __isl_take isl_val *val);
4504         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
4505                 __isl_take isl_space *domain,
4506                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4507         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
4508                 __isl_take isl_aff *aff);
4510 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
4511 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
4512 the functions above corresponds to the domain of this map space.
4514 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
4515 with a single cell can be created using the following functions.
4516 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
4517 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
4519         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
4520                 __isl_take isl_space *space);
4521         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
4522                 __isl_take isl_set *set,
4523                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4524         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
4525                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4526         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
4527                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4529         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
4530                 __isl_take isl_space *space);
4531         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
4532                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4533         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
4534                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4535                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4537 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
4538 functions.
4540         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
4541                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4542         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
4544         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
4545                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4546         void *isl_pw_qpolynomial_free(
4547                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4549         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
4550                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4551         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
4552                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4554 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
4556 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
4557 piecewise quasipolynomial, use the following function
4559         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
4560                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4561                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
4562                 void *user);
4564 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
4566         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4567         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
4568                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4569                 __isl_take isl_space *space);
4571 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
4572 use either of the following two functions
4574         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
4575                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4576                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4577                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4578                           void *user), void *user);
4579         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
4580                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4581                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4582                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4583                           void *user), void *user);
4585 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
4586 and C<-1> on failure.  The difference between
4587 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
4588 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
4589 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
4590 compute unique representations for all existentially quantified
4591 variables and then turn these existentially quantified variables
4592 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
4593 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
4594 will not have any existentially quantified variables, but that
4595 the dimensions of the sets may be different for different
4596 invocations of C<fn>.
4598 The constant term of a quasipolynomial can be extracted using
4600         __isl_give isl_val *isl_qpolynomial_get_constant_val(
4601                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4603 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
4606         int isl_qpolynomial_foreach_term(
4607                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4608                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
4609                           void *user), void *user);
4611 The terms themselves can be inspected and freed using
4612 these functions
4614         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
4615                 enum isl_dim_type type);
4616         __isl_give isl_val *isl_term_get_coefficient_val(
4617                 __isl_keep isl_term *term);
4618         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
4619                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4620         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
4621                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
4622         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
4624 Each term is a product of parameters, set variables and
4625 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
4626 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
4628 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
4630 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
4631 obviously equal, use
4633         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
4634                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4635                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4637 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
4639         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale_val(
4640                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4641                 __isl_take isl_val *v);
4642         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
4643                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4644         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
4645                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4646                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4647         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
4648                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4649                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4650         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
4651                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4652                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4653         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
4654                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
4656         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fix_val(
4657                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4658                 enum isl_dim_type type, unsigned n,
4659                 __isl_take isl_val *v);
4660         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4661         isl_pw_qpolynomial_scale_val(
4662                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4663                 __isl_take isl_val *v);
4664         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
4665                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4666                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4667         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
4668                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4669                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4670         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
4671                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4672                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4673         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
4674                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4675         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
4676                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4677                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4678         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
4679                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
4681         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4682         isl_union_pw_qpolynomial_scale_val(
4683                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4684                 __isl_take isl_val *v);
4685         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
4686                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4687                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4688         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
4689                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4690                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4691         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
4692                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4693                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4695         __isl_give isl_val *isl_pw_qpolynomial_eval(
4696                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4697                 __isl_take isl_point *pnt);
4699         __isl_give isl_val *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
4700                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4701                 __isl_take isl_point *pnt);
4703         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
4704                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4705         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4706                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4707                 __isl_take isl_set *set);
4708         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
4709                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4710                 __isl_take isl_set *set);
4712         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
4713                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4714         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4715                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4716                 __isl_take isl_union_set *uset);
4717         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4718         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
4719                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4720                 __isl_take isl_set *set);
4722         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
4723                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4724                 __isl_take isl_space *model);
4726         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
4727                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4728         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
4729                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4731         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
4732                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4734         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
4735                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4736                 __isl_take isl_set *context);
4737         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
4738                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4739                 __isl_take isl_set *context);
4741         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
4742                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4743                 __isl_take isl_set *context);
4744         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
4745                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4746                 __isl_take isl_set *context);
4748         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4749         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
4750                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4751                 __isl_take isl_set *context);
4752         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
4753                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4754                 __isl_take isl_union_set *context);
4756 The gist operation applies the gist operation to each of
4757 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
4758 The context is also exploited
4759 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
4761         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4762                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
4763         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4764         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4765                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
4767 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
4768 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
4769 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
4770 will lie somewhere in between.
4772 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
4774 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
4775 reduction (or fold) of quasipolynomials.
4776 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
4777 The objects are mainly used to represent the result of
4778 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
4779 i.e., as the result of the following function.
4781         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
4782                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4783                 enum isl_fold type, int *tight);
4785         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
4786                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4787                 enum isl_fold type, int *tight);
4789 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
4790 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
4791 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
4792 of the parameters there is at least
4793 one element in the domain that reaches the bound.
4794 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
4795 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
4796 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
4797 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
4798 wrapped relation becomes the domain of the result.
4800 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
4801 following functions.
4803         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
4804                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
4805         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
4806                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4807         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
4808                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4809         void isl_qpolynomial_fold_free(
4810                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
4811         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
4812                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4813         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
4814                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4816 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
4818 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
4819 using the following function.
4821         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
4822                 __isl_take isl_printer *p,
4823                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4824         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
4825                 __isl_take isl_printer *p,
4826                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4828 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
4829 output format of the printer
4830 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4831 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
4832 output format of the printer
4833 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
4834 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4835 to set the names of all dimensions
4837         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4838         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
4839                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4840                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4841                 const char *s);
4843 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
4845 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
4846 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
4848         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
4849                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4850                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4851                             void *user), void *user);
4853 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
4854 use either of the following two functions
4856         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
4857                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4858                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4859                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4860                           void *user), void *user);
4861         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
4862                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4863                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4864                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4865                           void *user), void *user);
4867 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
4868 of the difference between these two functions.
4870 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
4872         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
4873                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
4874                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
4875                           void *user), void *user);
4877 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
4879 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
4880 obviously equal, use
4882         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
4883                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4884                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4886 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
4888         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale_val(
4889                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4890                 __isl_take isl_val *v);
4891         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4892         isl_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
4893                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4894                 __isl_take isl_val *v);
4895         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4896         isl_union_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
4897                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4898                 __isl_take isl_val *v);
4900         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
4901                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4902                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4904         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
4905                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4906                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4908         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
4909                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4910                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4912         __isl_give isl_val *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
4913                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4914                 __isl_take isl_point *pnt);
4916         __isl_give isl_val *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
4917                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4918                 __isl_take isl_point *pnt);
4920         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4921         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4922                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4923                 __isl_take isl_set *set);
4925         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
4926                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4927         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
4928                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4929                 __isl_take isl_union_set *uset);
4930         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4931         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4932                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4933                 __isl_take isl_set *set);
4935         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
4936                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4938         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4939                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4941         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4942                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4944         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
4945                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4946                 __isl_take isl_set *context);
4947         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
4948                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4949                 __isl_take isl_set *context);
4951         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
4952                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4953                 __isl_take isl_set *context);
4954         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4955                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4956                 __isl_take isl_set *context);
4958         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
4959                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4960                 __isl_take isl_union_set *context);
4961         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4962         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4963                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4964                 __isl_take isl_set *context);
4966 The gist operation applies the gist operation to each of
4967 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
4968 In future, the operation will also exploit the context
4969 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
4971         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4972         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
4973                 __isl_take isl_set *set,
4974                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4975                 int *tight);
4976         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4977         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
4978                 __isl_take isl_map *map,
4979                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4980                 int *tight);
4981         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4982         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4983                 __isl_take isl_union_set *uset,
4984                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4985                 int *tight);
4986         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4987         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4988                 __isl_take isl_union_map *umap,
4989                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4990                 int *tight);
4992 The functions taking a map
4993 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
4994 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
4995 over all elements in the intersection of the range of the map
4996 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
4997 as a function of an element in the domain of the map.
4998 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
4999 intersection of the set and the domain of the
5000 piecewise quasipolynomial reduction.
5002 =head2 Parametric Vertex Enumeration
5004 The parametric vertex enumeration described in this section
5005 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
5006 library.
5008         #include <isl/vertices.h>
5009         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
5010                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
5012 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
5013 actual computation of the parametric vertices and the chamber
5014 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
5015 This information can be queried by either iterating over all
5016 the vertices or iterating over all the chambers or cells
5017 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
5019         int isl_vertices_foreach_vertex(
5020                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5021                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5022                 void *user);
5024         int isl_vertices_foreach_cell(
5025                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5026                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
5027                 void *user);
5028         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
5029                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5030                 void *user);
5032 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
5033 the following.
5035         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
5036                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5037         int isl_vertices_get_n_vertices(
5038                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5039         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
5041 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
5043         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5044         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5045         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
5046                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5047         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
5048                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5049         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
5051 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
5052 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
5053 of the vertex.
5054 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
5055 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
5056 and should not be mixed with integer sets.
5058 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
5060         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
5061         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
5062                 __isl_keep isl_cell *cell);
5063         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
5065 =head1 Polyhedral Compilation Library
5067 This section collects functionality in C<isl> that has been specifically
5068 designed for use during polyhedral compilation.
5070 =head2 Dependence Analysis
5072 C<isl> contains specialized functionality for performing
5073 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
5074 and a collection of possible I<source> access relations,
5075 C<isl> can compute relations that describe
5076 for each iteration of the sink access, which iteration
5077 of which of the source access relations was the last
5078 to access the same data element before the given iteration
5079 of the sink access.
5080 The resulting dependence relations map source iterations
5081 to the corresponding sink iterations.
5082 To compute standard flow dependences, the sink should be
5083 a read, while the sources should be writes.
5084 If any of the source accesses are marked as being I<may>
5085 accesses, then there will be a dependence from the last
5086 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
5087 this last I<must> access.
5088 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
5089 then memory based dependence analysis is performed.
5090 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
5091 then value based dependence analysis is performed.
5093         #include <isl/flow.h>
5095         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
5097         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
5098                 __isl_take isl_map *sink,
5099                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
5100                 int max_source);
5101         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
5102                 __isl_take isl_access_info *acc,
5103                 __isl_take isl_map *source, int must,
5104                 void *source_user);
5105         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
5107         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
5108                 __isl_take isl_access_info *acc);
5110         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
5111                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
5112                           void *dep_user, void *user),
5113                 void *user);
5114         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
5115                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
5116         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
5118 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
5119 dependence analysis.  The other functions are used to construct
5120 the input for this function or to read off the output.
5122 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
5123 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
5124 The arguments to this functions are the sink access relation
5125 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
5126 access to the user, a callback function for specifying the
5127 relative order of source and sink accesses, and the number
5128 of source access relations that will be added.
5129 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
5130 The function is called with two user supplied tokens identifying
5131 either a source or the sink and it should return the shared nesting
5132 level and the relative order of the two accesses.
5133 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
5134 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
5135 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
5136 it should return I<2 * n>.
5137 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
5138 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
5139 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
5140 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
5141 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
5142 of the relation accesses I<all> elements in its image.
5143 The C<source_user> token is again used to identify
5144 the source access.  The range of the source access relation
5145 C<source> should have the same dimension as the range
5146 of the sink access relation.
5147 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
5148 called explicitly, because it is called implicitly by
5149 C<isl_access_info_compute_flow>.
5151 The result of the dependence analysis is collected in an
5152 C<isl_flow>.  There may be elements of
5153 the sink access for which no preceding source access could be
5154 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
5155 The relations containing these elements can be obtained through
5156 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
5157 and the second with C<must> unset.
5158 In the case of standard flow dependence analysis,
5159 with the sink a read and the sources I<must> writes,
5160 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
5161 array elements and the second relation is empty.
5162 The actual flow dependences can be extracted using
5163 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
5164 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
5165 a source and the sink.  The callback function is called
5166 with four arguments, the actual flow dependence relation
5167 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
5168 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
5169 identifying the source and an additional C<void *> with value
5170 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
5171 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
5172 source and if it is not followed by any I<may> sources.
5174 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
5175 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
5177 A higher-level interface to dependence analysis is provided
5178 by the following function.
5180         #include <isl/flow.h>
5182         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
5183                 __isl_take isl_union_map *must_source,
5184                 __isl_take isl_union_map *may_source,
5185                 __isl_take isl_union_map *schedule,
5186                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
5187                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
5188                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
5189                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
5191 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
5192 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
5193 of the domains of the accesses and of the schedule.
5194 The relative order of the iteration domains is given by the
5195 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
5196 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
5197 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
5198 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
5199 any of the other arguments is treated as an error.
5201 =head3 Interaction with Dependence Analysis
5203 During the dependence analysis, we frequently need to perform
5204 the following operation.  Given a relation between sink iterations
5205 and potential source iterations from a particular source domain,
5206 what is the last potential source iteration corresponding to each
5207 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
5208 the set of potential source iterations before or after each such operation.
5209 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
5210 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
5211 the sink iteration can ever be executed without one or more of
5212 the corresponding potential source iterations being executed.
5213 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
5214 but fixed source iteration from the potential source iterations.
5215 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
5216 function.
5218         #include <isl/flow.h>
5220         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
5221                 __isl_keep isl_map *source_map,
5222                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
5223                 void *user);
5224         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
5225                 __isl_take isl_access_info *acc,
5226                 isl_access_restrict fn, void *user);
5228 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
5229 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
5230 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
5231 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
5232 mapping sink iterations to potential source iterations.
5233 The second argument represents the sink iterations for which
5234 we want to compute the last source iteration.
5235 The third argument is the token corresponding to the source
5236 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
5237 The callback is expected to return a restriction on either the input or
5238 the output of the operation computing the last potential source.
5239 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
5240 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
5241 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
5242 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
5243 iterations is required.
5244 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
5245 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
5246 using the following functions.
5248         #include <isl/flow.h>
5250         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
5251                 __isl_take isl_set *source_restr,
5252                 __isl_take isl_set *sink_restr);
5253         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
5254                 __isl_take isl_set *source_restr);
5255         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
5256                 __isl_take isl_map *source_map);
5257         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
5258                 __isl_take isl_map *source_map);
5259         void *isl_restriction_free(
5260                 __isl_take isl_restriction *restr);
5261         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
5262                 __isl_keep isl_restriction *restr);
5264 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
5265 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
5266 is essentially equivalent to
5268         isl_restriction_input(isl_set_universe(
5269             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5270                             isl_set_universe(
5271             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5273 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
5275         isl_restriction_input(isl_set_empty(
5276             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5277                             isl_set_universe(
5278             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5280 =head2 Scheduling
5282 B<The functionality described in this section is fairly new
5283 and may be subject to change.>
5285 The following function can be used to compute a schedule
5286 for a union of domains.
5287 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
5288 to that of C<Pluto>.
5289 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
5290 be selected.
5291 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
5292 That is, all dependence distances over these dependences in the
5293 scheduled space are lexicographically positive.
5294 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
5295 C<proximity> dependences.
5296 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
5297 for groups of domains where the dependence distances have only
5298 non-negative values.
5299 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
5300 distances are only minimized during the extension to a
5301 full-dimensional schedule.
5303         #include <isl/schedule.h>
5304         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
5305                 __isl_take isl_union_set *domain,
5306                 __isl_take isl_union_map *validity,
5307                 __isl_take isl_union_map *proximity);
5308         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
5310 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
5311 from an C<isl_schedule> using the following function.
5313         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
5314                 __isl_keep isl_schedule *sched);
5316 A representation of the schedule can be printed using
5317          
5318         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
5319                 __isl_take isl_printer *p,
5320                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5322 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
5323 using the following function.
5325         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
5326                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5328 The individual bands can be visited in depth-first post-order
5329 using the following function.
5331         #include <isl/schedule.h>
5332         int isl_schedule_foreach_band(
5333                 __isl_keep isl_schedule *sched,
5334                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5335                 void *user);
5337 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
5338 The bands inside the list can be copied and freed using the following
5339 functions.
5341         #include <isl/band.h>
5342         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
5343                 __isl_keep isl_band *band);
5344         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
5346 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
5347 These are referred to as the members of the band.
5348 The section of the schedule that corresponds to the band is
5349 referred to as the partial schedule of the band.
5350 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
5351 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
5352 dimensions form the suffix schedule.
5353 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
5354 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
5355 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
5356 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
5357 The properties of a band can be inspected using the following functions.
5359         #include <isl/band.h>
5360         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
5362         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
5363         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
5364                 __isl_keep isl_band *band);
5366         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
5367                 __isl_keep isl_band *band);
5368         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
5369                 __isl_keep isl_band *band);
5370         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
5371                 __isl_keep isl_band *band);
5373         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
5374         int isl_band_member_is_zero_distance(
5375                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
5377         int isl_band_list_foreach_band(
5378                 __isl_keep isl_band_list *list,
5379                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5380                 void *user);
5382 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
5383 distance'' if it does not carry any proximity dependences
5384 within its band.
5385 That is, if the dependence distances of the proximity
5386 dependences are all zero in that direction (for fixed
5387 iterations of outer bands).
5388 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
5389 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
5390 in depth-first post-order.
5392 A band can be tiled using the following function.
5394         #include <isl/band.h>
5395         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
5396                 __isl_take isl_vec *sizes);
5398         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
5399                 int val);
5400         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
5401         int isl_options_set_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx,
5402                 int val);
5403         int isl_options_get_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx);
5405 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
5406 inside its schedule.
5407 A new child band is created to represent the point loops and it is
5408 inserted between the modified band and its children.
5409 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
5410 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
5411 If the C<tile_shift_point_loops> option is set, then the point loops
5412 are shifted to start at zero.
5414 A band can be split into two nested bands using the following function.
5416         int isl_band_split(__isl_keep isl_band *band, int pos);
5418 The resulting outer band contains the first C<pos> dimensions of C<band>
5419 while the inner band contains the remaining dimensions.
5421 A representation of the band can be printed using
5423         #include <isl/band.h>
5424         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
5425                 __isl_take isl_printer *p,
5426                 __isl_keep isl_band *band);
5428 =head3 Options
5430         #include <isl/schedule.h>
5431         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
5432                 isl_ctx *ctx, int val);
5433         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
5434                 isl_ctx *ctx);
5435         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
5436                 isl_ctx *ctx, int val);
5437         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
5438                 isl_ctx *ctx);
5439         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
5440         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
5441         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
5442                 isl_ctx *ctx, int val);
5443         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
5444                 isl_ctx *ctx);
5445         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
5446                 isl_ctx *ctx, int val);
5447         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
5448                 isl_ctx *ctx);
5449         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
5450                 isl_ctx *ctx, int val);
5451         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
5452                 isl_ctx *ctx);
5453         int isl_options_set_schedule_algorithm(
5454                 isl_ctx *ctx, int val);
5455         int isl_options_get_schedule_algorithm(
5456                 isl_ctx *ctx);
5457         int isl_options_set_schedule_separate_components(
5458                 isl_ctx *ctx, int val);
5459         int isl_options_get_schedule_separate_components(
5460                 isl_ctx *ctx);
5462 =over
5464 =item * schedule_max_coefficient
5466 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
5467 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
5468 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
5469 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
5470 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
5471 coefficients.
5473 =item * schedule_max_constant_term
5475 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
5476 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
5477 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
5478 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
5479 bounds on the constant coefficients.
5481 =item * schedule_fuse
5483 This option controls the level of fusion.
5484 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
5485 resulting schedule will be distributed as much as possible.
5486 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
5487 try to fuse loops in the resulting schedule.
5489 =item * schedule_maximize_band_depth
5491 If this option is set, we do not split bands at the point
5492 where we detect splitting is necessary. Instead, we
5493 backtrack and split bands as early as possible. This
5494 reduces the number of splits and maximizes the width of
5495 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
5496 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
5497 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
5498 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
5500 =item * schedule_outer_zero_distance
5502 If this option is set, then we try to construct schedules
5503 where the outermost scheduling dimension in each band
5504 results in a zero dependence distance over the proximity
5505 dependences.
5507 =item * schedule_split_scaled
5509 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
5510 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
5511 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
5512 divisor.
5513 The constant term is then placed in a separate band and the linear
5514 part is reduced.
5516 =item * schedule_algorithm
5518 Selects the scheduling algorithm to be used.
5519 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
5520 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
5522 =item * schedule_separate_components
5524 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
5525 then these components are scheduled separately.
5526 If this option is not set, then some iterations of the domains
5527 in these components may be scheduled together.
5528 If this option is set, then the components are given consecutive
5529 schedules.
5531 =back
5533 =head2 AST Generation
5535 This section describes the C<isl> functionality for generating
5536 ASTs that visit all the elements
5537 in a domain in an order specified by a schedule.
5538 In particular, given a C<isl_union_map>, an AST is generated
5539 that visits all the elements in the domain of the C<isl_union_map>
5540 according to the lexicographic order of the corresponding image
5541 element(s).  If the range of the C<isl_union_map> consists of
5542 elements in more than one space, then each of these spaces is handled
5543 separately in an arbitrary order.
5544 It should be noted that the image elements only specify the I<order>
5545 in which the corresponding domain elements should be visited.
5546 No direct relation between the image elements and the loop iterators
5547 in the generated AST should be assumed.
5549 Each AST is generated within a build.  The initial build
5550 simply specifies the constraints on the parameters (if any)
5551 and can be created, inspected, copied and freed using the following functions.
5553         #include <isl/ast_build.h>
5554         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_from_context(
5555                 __isl_take isl_set *set);
5556         isl_ctx *isl_ast_build_get_ctx(
5557                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5558         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_copy(
5559                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5560         void *isl_ast_build_free(
5561                 __isl_take isl_ast_build *build);
5563 The C<set> argument is usually a parameter set with zero or more parameters.
5564 More C<isl_ast_build> functions are described in L</"Nested AST Generation">
5565 and L</"Fine-grained Control over AST Generation">.
5566 Finally, the AST itself can be constructed using the following
5567 function.
5569         #include <isl/ast_build.h>
5570         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_build_ast_from_schedule(
5571                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5572                 __isl_take isl_union_map *schedule);
5574 =head3 Inspecting the AST
5576 The basic properties of an AST node can be obtained as follows.
5578         #include <isl/ast.h>
5579         isl_ctx *isl_ast_node_get_ctx(
5580                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5581         enum isl_ast_node_type isl_ast_node_get_type(
5582                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5584 The type of an AST node is one of
5585 C<isl_ast_node_for>,
5586 C<isl_ast_node_if>,
5587 C<isl_ast_node_block> or
5588 C<isl_ast_node_user>.
5589 An C<isl_ast_node_for> represents a for node.
5590 An C<isl_ast_node_if> represents an if node.
5591 An C<isl_ast_node_block> represents a compound node.
5592 An C<isl_ast_node_user> represents an expression statement.
5593 An expression statement typically corresponds to a domain element, i.e.,
5594 one of the elements that is visited by the AST.
5596 Each type of node has its own additional properties.
5598         #include <isl/ast.h>
5599         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_iterator(
5600                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5601         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_init(
5602                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5603         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_cond(
5604                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5605         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_inc(
5606                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5607         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_for_get_body(
5608                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5609         int isl_ast_node_for_is_degenerate(
5610                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5612 An C<isl_ast_for> is considered degenerate if it is known to execute
5613 exactly once.
5615         #include <isl/ast.h>
5616         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_if_get_cond(
5617                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5618         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_then(
5619                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5620         int isl_ast_node_if_has_else(
5621                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5622         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_else(
5623                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5625         __isl_give isl_ast_node_list *
5626         isl_ast_node_block_get_children(
5627                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5629         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_user_get_expr(
5630                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5632 Each of the returned C<isl_ast_expr>s can in turn be inspected using
5633 the following functions.
5635         #include <isl/ast.h>
5636         isl_ctx *isl_ast_expr_get_ctx(
5637                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5638         enum isl_ast_expr_type isl_ast_expr_get_type(
5639                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5641 The type of an AST expression is one of
5642 C<isl_ast_expr_op>,
5643 C<isl_ast_expr_id> or
5644 C<isl_ast_expr_int>.
5645 An C<isl_ast_expr_op> represents the result of an operation.
5646 An C<isl_ast_expr_id> represents an identifier.
5647 An C<isl_ast_expr_int> represents an integer value.
5649 Each type of expression has its own additional properties.
5651         #include <isl/ast.h>
5652         enum isl_ast_op_type isl_ast_expr_get_op_type(
5653                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5654         int isl_ast_expr_get_op_n_arg(__isl_keep isl_ast_expr *expr);
5655         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_get_op_arg(
5656                 __isl_keep isl_ast_expr *expr, int pos);
5657         int isl_ast_node_foreach_ast_op_type(
5658                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5659                 int (*fn)(enum isl_ast_op_type type, void *user),
5660                 void *user);
5662 C<isl_ast_expr_get_op_type> returns the type of the operation
5663 performed.  C<isl_ast_expr_get_op_n_arg> returns the number of
5664 arguments.  C<isl_ast_expr_get_op_arg> returns the specified
5665 argument.
5666 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> calls C<fn> for each distinct
5667 C<isl_ast_op_type> that appears in C<node>.
5668 The operation type is one of the following.
5670 =over
5672 =item C<isl_ast_op_and>
5674 Logical I<and> of two arguments.
5675 Both arguments can be evaluated.
5677 =item C<isl_ast_op_and_then>
5679 Logical I<and> of two arguments.
5680 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to true.
5682 =item C<isl_ast_op_or>
5684 Logical I<or> of two arguments.
5685 Both arguments can be evaluated.
5687 =item C<isl_ast_op_or_else>
5689 Logical I<or> of two arguments.
5690 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to false.
5692 =item C<isl_ast_op_max>
5694 Maximum of two or more arguments.
5696 =item C<isl_ast_op_min>
5698 Minimum of two or more arguments.
5700 =item C<isl_ast_op_minus>
5702 Change sign.
5704 =item C<isl_ast_op_add>
5706 Sum of two arguments.
5708 =item C<isl_ast_op_sub>
5710 Difference of two arguments.
5712 =item C<isl_ast_op_mul>
5714 Product of two arguments.
5716 =item C<isl_ast_op_div>
5718 Exact division.  That is, the result is known to be an integer.
5720 =item C<isl_ast_op_fdiv_q>
5722 Result of integer division, rounded towards negative
5723 infinity.
5725 =item C<isl_ast_op_pdiv_q>
5727 Result of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5729 =item C<isl_ast_op_pdiv_r>
5731 Remainder of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5733 =item C<isl_ast_op_cond>
5735 Conditional operator defined on three arguments.
5736 If the first argument evaluates to true, then the result
5737 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5738 is equal to the third argument.
5739 The second and third argument may only be evaluated if
5740 the first argument evaluates to true and false, respectively.
5741 Corresponds to C<a ? b : c> in C.
5743 =item C<isl_ast_op_select>
5745 Conditional operator defined on three arguments.
5746 If the first argument evaluates to true, then the result
5747 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5748 is equal to the third argument.
5749 The second and third argument may be evaluated independently
5750 of the value of the first argument.
5751 Corresponds to C<a * b + (1 - a) * c> in C.
5753 =item C<isl_ast_op_eq>
5755 Equality relation.
5757 =item C<isl_ast_op_le>
5759 Less than or equal relation.
5761 =item C<isl_ast_op_lt>
5763 Less than relation.
5765 =item C<isl_ast_op_ge>
5767 Greater than or equal relation.
5769 =item C<isl_ast_op_gt>
5771 Greater than relation.
5773 =item C<isl_ast_op_call>
5775 A function call.
5776 The number of arguments of the C<isl_ast_expr> is one more than
5777 the number of arguments in the function call, the first argument
5778 representing the function being called.
5780 =back
5782         #include <isl/ast.h>
5783         __isl_give isl_id *isl_ast_expr_get_id(
5784                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5786 Return the identifier represented by the AST expression.
5788         #include <isl/ast.h>
5789         __isl_give isl_val *isl_ast_expr_get_val(
5790                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5792 Return the integer represented by the AST expression.
5794 =head3 Manipulating and printing the AST
5796 AST nodes can be copied and freed using the following functions.
5798         #include <isl/ast.h>
5799         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_copy(
5800                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5801         void *isl_ast_node_free(__isl_take isl_ast_node *node);
5803 AST expressions can be copied and freed using the following functions.
5805         #include <isl/ast.h>
5806         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_copy(
5807                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5808         void *isl_ast_expr_free(__isl_take isl_ast_expr *expr);
5810 New AST expressions can be created either directly or within
5811 the context of an C<isl_ast_build>.
5813         #include <isl/ast.h>
5814         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_val(
5815                 __isl_take isl_val *v);
5816         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_id(
5817                 __isl_take isl_id *id);
5818         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_neg(
5819                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
5820         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_add(
5821                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5822                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5823         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_sub(
5824                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5825                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5826         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_mul(
5827                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5828                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5829         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_div(
5830                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5831                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5832         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_and(
5833                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5834                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5835         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_or(
5836                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5837                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5839         #include <isl/ast_build.h>
5840         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_pw_aff(
5841                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5842                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
5843         __isl_give isl_ast_expr *
5844         isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff(
5845                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5846                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
5848 The domains of C<pa> and C<pma> should correspond
5849 to the schedule space of C<build>.
5850 The tuple id of C<pma> is used as the function being called.
5852 User specified data can be attached to an C<isl_ast_node> and obtained
5853 from the same C<isl_ast_node> using the following functions.
5855         #include <isl/ast.h>
5856         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_set_annotation(
5857                 __isl_take isl_ast_node *node,
5858                 __isl_take isl_id *annotation);
5859         __isl_give isl_id *isl_ast_node_get_annotation(
5860                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5862 Basic printing can be performed using the following functions.
5864         #include <isl/ast.h>
5865         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_expr(
5866                 __isl_take isl_printer *p,
5867                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5868         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_node(
5869                 __isl_take isl_printer *p,
5870                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5872 More advanced printing can be performed using the following functions.
5874         #include <isl/ast.h>
5875         __isl_give isl_printer *isl_ast_op_type_print_macro(
5876                 enum isl_ast_op_type type,
5877                 __isl_take isl_printer *p);
5878         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print_macros(
5879                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5880                 __isl_take isl_printer *p);
5881         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print(
5882                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5883                 __isl_take isl_printer *p,
5884                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5885         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_for_print(
5886                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5887                 __isl_take isl_printer *p,
5888                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5889         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_if_print(
5890                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5891                 __isl_take isl_printer *p,
5892                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5894 While printing an C<isl_ast_node> in C<ISL_FORMAT_C>,
5895 C<isl> may print out an AST that makes use of macros such
5896 as C<floord>, C<min> and C<max>.
5897 C<isl_ast_op_type_print_macro> prints out the macro
5898 corresponding to a specific C<isl_ast_op_type>.
5899 C<isl_ast_node_print_macros> scans the C<isl_ast_node>
5900 for expressions where these macros would be used and prints
5901 out the required macro definitions.
5902 Essentially, C<isl_ast_node_print_macros> calls
5903 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> with C<isl_ast_op_type_print_macro>
5904 as function argument.
5905 C<isl_ast_node_print>, C<isl_ast_node_for_print> and
5906 C<isl_ast_node_if_print> print an C<isl_ast_node>
5907 in C<ISL_FORMAT_C>, but allow for some extra control
5908 through an C<isl_ast_print_options> object.
5909 This object can be created using the following functions.
5911         #include <isl/ast.h>
5912         __isl_give isl_ast_print_options *
5913         isl_ast_print_options_alloc(isl_ctx *ctx);
5914         __isl_give isl_ast_print_options *
5915         isl_ast_print_options_copy(
5916                 __isl_keep isl_ast_print_options *options);
5917         void *isl_ast_print_options_free(
5918                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5920         __isl_give isl_ast_print_options *
5921         isl_ast_print_options_set_print_user(
5922                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
5923                 __isl_give isl_printer *(*print_user)(
5924                         __isl_take isl_printer *p,
5925                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
5926                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
5927                 void *user);
5928         __isl_give isl_ast_print_options *
5929         isl_ast_print_options_set_print_for(
5930                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
5931                 __isl_give isl_printer *(*print_for)(
5932                         __isl_take isl_printer *p,
5933                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
5934                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
5935                 void *user);
5937 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_user>
5938 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_user> needs to
5939 be printed.
5940 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for>
5941 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_for> needs to
5942 be printed.
5943 Note that C<isl_ast_node_for_print> will I<not> call the
5944 callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for> on the node
5945 on which C<isl_ast_node_for_print> is called, but only on nested
5946 nodes of type C<isl_ast_node_for>.  It is therefore safe to
5947 call C<isl_ast_node_for_print> from within the callback set by
5948 C<isl_ast_print_options_set_print_for>.
5950 The following option determines the type to be used for iterators
5951 while printing the AST.
5953         int isl_options_set_ast_iterator_type(
5954                 isl_ctx *ctx, const char *val);
5955         const char *isl_options_get_ast_iterator_type(
5956                 isl_ctx *ctx);
5958 =head3 Options
5960         #include <isl/ast_build.h>
5961         int isl_options_set_ast_build_atomic_upper_bound(
5962                 isl_ctx *ctx, int val);
5963         int isl_options_get_ast_build_atomic_upper_bound(
5964                 isl_ctx *ctx);
5965         int isl_options_set_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx,
5966                 int val);
5967         int isl_options_get_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx);
5968         int isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(
5969                 isl_ctx *ctx, int val);
5970         int isl_options_get_ast_build_exploit_nested_bounds(
5971                 isl_ctx *ctx);
5972         int isl_options_set_ast_build_group_coscheduled(
5973                 isl_ctx *ctx, int val);
5974         int isl_options_get_ast_build_group_coscheduled(
5975                 isl_ctx *ctx);
5976         int isl_options_set_ast_build_scale_strides(
5977                 isl_ctx *ctx, int val);
5978         int isl_options_get_ast_build_scale_strides(
5979                 isl_ctx *ctx);
5980         int isl_options_set_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx,
5981                 int val);
5982         int isl_options_get_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx);
5983         int isl_options_set_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx,
5984                 int val);
5985         int isl_options_get_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx);
5987 =over
5989 =item * ast_build_atomic_upper_bound
5991 Generate loop upper bounds that consist of the current loop iterator,
5992 an operator and an expression not involving the iterator.
5993 If this option is not set, then the current loop iterator may appear
5994 several times in the upper bound.
5995 For example, when this option is turned off, AST generation
5996 for the schedule
5998         [n] -> { A[i] -> [i] : 0 <= i <= 100, n }
6000 produces
6002         for (int c0 = 0; c0 <= 100 && n >= c0; c0 += 1)
6003           A(c0);
6005 When the option is turned on, the following AST is generated
6007         for (int c0 = 0; c0 <= min(100, n); c0 += 1)
6008           A(c0);
6010 =item * ast_build_prefer_pdiv
6012 If this option is turned off, then the AST generation will
6013 produce ASTs that may only contain C<isl_ast_op_fdiv_q>
6014 operators, but no C<isl_ast_op_pdiv_q> or
6015 C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6016 If this options is turned on, then C<isl> will try to convert
6017 some of the C<isl_ast_op_fdiv_q> operators to (expressions containing)
6018 C<isl_ast_op_pdiv_q> or C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6020 =item * ast_build_exploit_nested_bounds
6022 Simplify conditions based on bounds of nested for loops.
6023 In particular, remove conditions that are implied by the fact
6024 that one or more nested loops have at least one iteration,
6025 meaning that the upper bound is at least as large as the lower bound.
6026 For example, when this option is turned off, AST generation
6027 for the schedule
6029         [N,M] -> { A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i <= N and
6030                                         0 <= j <= M }
6032 produces
6034         if (M >= 0)
6035           for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6036             for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6037               A(c0, c1);
6039 When the option is turned on, the following AST is generated
6041         for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6042           for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6043             A(c0, c1);
6045 =item * ast_build_group_coscheduled
6047 If two domain elements are assigned the same schedule point, then
6048 they may be executed in any order and they may even appear in different
6049 loops.  If this options is set, then the AST generator will make
6050 sure that coscheduled domain elements do not appear in separate parts
6051 of the AST.  This is useful in case of nested AST generation
6052 if the outer AST generation is given only part of a schedule
6053 and the inner AST generation should handle the domains that are
6054 coscheduled by this initial part of the schedule together.
6055 For example if an AST is generated for a schedule
6057         { A[i] -> [0]; B[i] -> [0] }
6059 then the C<isl_ast_build_set_create_leaf> callback described
6060 below may get called twice, once for each domain.
6061 Setting this option ensures that the callback is only called once
6062 on both domains together.
6064 =item * ast_build_separation_bounds
6066 This option specifies which bounds to use during separation.
6067 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_IMPLICIT>
6068 then all (possibly implicit) bounds on the current dimension will
6069 be used during separation.
6070 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_EXPLICIT>
6071 then only those bounds that are explicitly available will
6072 be used during separation.
6074 =item * ast_build_scale_strides
6076 This option specifies whether the AST generator is allowed
6077 to scale down iterators of strided loops.
6079 =item * ast_build_allow_else
6081 This option specifies whether the AST generator is allowed
6082 to construct if statements with else branches.
6084 =item * ast_build_allow_or
6086 This option specifies whether the AST generator is allowed
6087 to construct if conditions with disjunctions.
6089 =back
6091 =head3 Fine-grained Control over AST Generation
6093 Besides specifying the constraints on the parameters,
6094 an C<isl_ast_build> object can be used to control
6095 various aspects of the AST generation process.
6096 The most prominent way of control is through ``options'',
6097 which can be set using the following function.
6099         #include <isl/ast_build.h>
6100         __isl_give isl_ast_build *
6101         isl_ast_build_set_options(
6102                 __isl_take isl_ast_build *control,
6103                 __isl_take isl_union_map *options);
6105 The options are encoded in an <isl_union_map>.
6106 The domain of this union relation refers to the schedule domain,
6107 i.e., the range of the schedule passed to C<isl_ast_build_ast_from_schedule>.
6108 In the case of nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6109 the domain of C<options> should refer to the extra piece of the schedule.
6110 That is, it should be equal to the range of the wrapped relation in the
6111 range of the schedule.
6112 The range of the options can consist of elements in one or more spaces,
6113 the names of which determine the effect of the option.
6114 The values of the range typically also refer to the schedule dimension
6115 to which the option applies.  In case of nested AST generation
6116 (see L</"Nested AST Generation">), these values refer to the position
6117 of the schedule dimension within the innermost AST generation.
6118 The constraints on the domain elements of
6119 the option should only refer to this dimension and earlier dimensions.
6120 We consider the following spaces.
6122 =over
6124 =item C<separation_class>
6126 This space is a wrapped relation between two one dimensional spaces.
6127 The input space represents the schedule dimension to which the option
6128 applies and the output space represents the separation class.
6129 While constructing a loop corresponding to the specified schedule
6130 dimension(s), the AST generator will try to generate separate loops
6131 for domain elements that are assigned different classes.
6132 If only some of the elements are assigned a class, then those elements
6133 that are not assigned any class will be treated as belonging to a class
6134 that is separate from the explicitly assigned classes.
6135 The typical use case for this option is to separate full tiles from
6136 partial tiles.
6137 The other options, described below, are applied after the separation
6138 into classes.
6140 As an example, consider the separation into full and partial tiles
6141 of a tiling of a triangular domain.
6142 Take, for example, the domain
6144         { A[i,j] : 0 <= i,j and i + j <= 100 }
6146 and a tiling into tiles of 10 by 10.  The input to the AST generator
6147 is then the schedule
6149         { A[i,j] -> [([i/10]),[j/10],i,j] : 0 <= i,j and
6150                                                 i + j <= 100 }
6152 Without any options, the following AST is generated
6154         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1)
6155           for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6156             for (int c2 = 10 * c0;
6157                  c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6158                  c2 += 1)
6159               for (int c3 = 10 * c1;
6160                    c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6161                    c3 += 1)
6162                 A(c2, c3);
6164 Separation into full and partial tiles can be obtained by assigning
6165 a class, say C<0>, to the full tiles.  The full tiles are represented by those
6166 values of the first and second schedule dimensions for which there are
6167 values of the third and fourth dimensions to cover an entire tile.
6168 That is, we need to specify the following option
6170         { [a,b,c,d] -> separation_class[[0]->[0]] :
6171                 exists b': 0 <= 10a,10b' and
6172                            10a+9+10b'+9 <= 100;
6173           [a,b,c,d] -> separation_class[[1]->[0]] :
6174                 0 <= 10a,10b and 10a+9+10b+9 <= 100 }
6176 which simplifies to
6178         { [a, b, c, d] -> separation_class[[1] -> [0]] :
6179                 a >= 0 and b >= 0 and b <= 8 - a;
6180           [a, b, c, d] -> separation_class[[0] -> [0]] :
6181                 a >= 0 and a <= 8 }
6183 With this option, the generated AST is as follows
6185         {
6186           for (int c0 = 0; c0 <= 8; c0 += 1) {
6187             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 8; c1 += 1)
6188               for (int c2 = 10 * c0;
6189                    c2 <= 10 * c0 + 9; c2 += 1)
6190                 for (int c3 = 10 * c1;
6191                      c3 <= 10 * c1 + 9; c3 += 1)
6192                   A(c2, c3);
6193             for (int c1 = -c0 + 9; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6194               for (int c2 = 10 * c0;
6195                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6196                    c2 += 1)
6197                 for (int c3 = 10 * c1;
6198                      c3 <= min(-c2 + 100, 10 * c1 + 9);
6199                      c3 += 1)
6200                   A(c2, c3);
6201           }
6202           for (int c0 = 9; c0 <= 10; c0 += 1)
6203             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6204               for (int c2 = 10 * c0;
6205                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6206                    c2 += 1)
6207                 for (int c3 = 10 * c1;
6208                      c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6209                      c3 += 1)
6210                   A(c2, c3);
6211         }
6213 =item C<separate>
6215 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6216 to which ``separation'' should be applied.  Separation tries to split
6217 a loop into several pieces if this can avoid the generation of guards
6218 inside the loop.
6219 See also the C<atomic> option.
6221 =item C<atomic>
6223 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6224 for which the domains should be considered ``atomic''.  That is, the
6225 AST generator will make sure that any given domain space will only appear
6226 in a single loop at the specified level.
6228 Consider the following schedule
6230         { a[i] -> [i] : 0 <= i < 10;
6231           b[i] -> [i+1] : 0 <= i < 10 }
6233 If the following option is specified
6235         { [i] -> separate[x] }
6237 then the following AST will be generated
6239         {
6240           a(0);
6241           for (int c0 = 1; c0 <= 9; c0 += 1) {
6242             a(c0);
6243             b(c0 - 1);
6244           }
6245           b(9);
6246         }
6248 If, on the other hand, the following option is specified
6250         { [i] -> atomic[x] }
6252 then the following AST will be generated
6254         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1) {
6255           if (c0 <= 9)
6256             a(c0);
6257           if (c0 >= 1)
6258             b(c0 - 1);
6259         }
6261 If neither C<atomic> nor C<separate> is specified, then the AST generator
6262 may produce either of these two results or some intermediate form.
6264 =item C<unroll>
6266 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6267 that should be I<completely> unrolled.
6268 To obtain a partial unrolling, the user should apply an additional
6269 strip-mining to the schedule and fully unroll the inner loop.
6271 =back
6273 Additional control is available through the following functions.
6275         #include <isl/ast_build.h>
6276         __isl_give isl_ast_build *
6277         isl_ast_build_set_iterators(
6278                 __isl_take isl_ast_build *control,
6279                 __isl_take isl_id_list *iterators);
6281 The function C<isl_ast_build_set_iterators> allows the user to
6282 specify a list of iterator C<isl_id>s to be used as iterators.
6283 If the input schedule is injective, then
6284 the number of elements in this list should be as large as the dimension
6285 of the schedule space, but no direct correspondence should be assumed
6286 between dimensions and elements.
6287 If the input schedule is not injective, then an additional number
6288 of C<isl_id>s equal to the largest dimension of the input domains
6289 may be required.
6290 If the number of provided C<isl_id>s is insufficient, then additional
6291 names are automatically generated.
6293         #include <isl/ast_build.h>
6294         __isl_give isl_ast_build *
6295         isl_ast_build_set_create_leaf(
6296                 __isl_take isl_ast_build *control,
6297                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6298                         __isl_take isl_ast_build *build,
6299                         void *user), void *user);
6302 C<isl_ast_build_set_create_leaf> function allows for the
6303 specification of a callback that should be called whenever the AST
6304 generator arrives at an element of the schedule domain.
6305 The callback should return an AST node that should be inserted
6306 at the corresponding position of the AST.  The default action (when
6307 the callback is not set) is to continue generating parts of the AST to scan
6308 all the domain elements associated to the schedule domain element
6309 and to insert user nodes, ``calling'' the domain element, for each of them.
6310 The C<build> argument contains the current state of the C<isl_ast_build>.
6311 To ease nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6312 all control information that is
6313 specific to the current AST generation such as the options and
6314 the callbacks has been removed from this C<isl_ast_build>.
6315 The callback would typically return the result of a nested
6316 AST generation or a
6317 user defined node created using the following function.
6319         #include <isl/ast.h>
6320         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_alloc_user(
6321                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6323         #include <isl/ast_build.h>
6324         __isl_give isl_ast_build *
6325         isl_ast_build_set_at_each_domain(
6326                 __isl_take isl_ast_build *build,
6327                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6328                         __isl_take isl_ast_node *node,
6329                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6330                         void *user), void *user);
6331         __isl_give isl_ast_build *
6332         isl_ast_build_set_before_each_for(
6333                 __isl_take isl_ast_build *build,
6334                 __isl_give isl_id *(*fn)(
6335                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6336                         void *user), void *user);
6337         __isl_give isl_ast_build *
6338         isl_ast_build_set_after_each_for(
6339                 __isl_take isl_ast_build *build,
6340                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6341                         __isl_take isl_ast_node *node,
6342                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6343                         void *user), void *user);
6345 The callback set by C<isl_ast_build_set_at_each_domain> will
6346 be called for each domain AST node.
6347 The callbacks set by C<isl_ast_build_set_before_each_for>
6348 and C<isl_ast_build_set_after_each_for> will be called
6349 for each for AST node.  The first will be called in depth-first
6350 pre-order, while the second will be called in depth-first post-order.
6351 Since C<isl_ast_build_set_before_each_for> is called before the for
6352 node is actually constructed, it is only passed an C<isl_ast_build>.
6353 The returned C<isl_id> will be added as an annotation (using
6354 C<isl_ast_node_set_annotation>) to the constructed for node.
6355 In particular, if the user has also specified an C<after_each_for>
6356 callback, then the annotation can be retrieved from the node passed to
6357 that callback using C<isl_ast_node_get_annotation>.
6358 All callbacks should C<NULL> on failure.
6359 The given C<isl_ast_build> can be used to create new
6360 C<isl_ast_expr> objects using C<isl_ast_build_expr_from_pw_aff>
6361 or C<isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff>.
6363 =head3 Nested AST Generation
6365 C<isl> allows the user to create an AST within the context
6366 of another AST.  These nested ASTs are created using the
6367 same C<isl_ast_build_ast_from_schedule> function that is used to create the
6368 outer AST.  The C<build> argument should be an C<isl_ast_build>
6369 passed to a callback set by
6370 C<isl_ast_build_set_create_leaf>.
6371 The space of the range of the C<schedule> argument should refer
6372 to this build.  In particular, the space should be a wrapped
6373 relation and the domain of this wrapped relation should be the
6374 same as that of the range of the schedule returned by
6375 C<isl_ast_build_get_schedule> below.
6376 In practice, the new schedule is typically
6377 created by calling C<isl_union_map_range_product> on the old schedule
6378 and some extra piece of the schedule.
6379 The space of the schedule domain is also available from
6380 the C<isl_ast_build>.
6382         #include <isl/ast_build.h>
6383         __isl_give isl_union_map *isl_ast_build_get_schedule(
6384                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6385         __isl_give isl_space *isl_ast_build_get_schedule_space(
6386                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6387         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_restrict(
6388                 __isl_take isl_ast_build *build,
6389                 __isl_take isl_set *set);
6391 The C<isl_ast_build_get_schedule> function returns a (partial)
6392 schedule for the domains elements for which part of the AST still needs to
6393 be generated in the current build.
6394 In particular, the domain elements are mapped to those iterations of the loops
6395 enclosing the current point of the AST generation inside which
6396 the domain elements are executed.
6397 No direct correspondence between
6398 the input schedule and this schedule should be assumed.
6399 The space obtained from C<isl_ast_build_get_schedule_space> can be used
6400 to create a set for C<isl_ast_build_restrict> to intersect
6401 with the current build.  In particular, the set passed to
6402 C<isl_ast_build_restrict> can have additional parameters.
6403 The ids of the set dimensions in the space returned by
6404 C<isl_ast_build_get_schedule_space> correspond to the
6405 iterators of the already generated loops.
6406 The user should not rely on the ids of the output dimensions
6407 of the relations in the union relation returned by
6408 C<isl_ast_build_get_schedule> having any particular value.
6410 =head1 Applications
6412 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
6413 it also contains some basic applications that use some
6414 of the functionality of C<isl>.
6415 The input may be specified in either the L<isl format>
6416 or the L<PolyLib format>.
6418 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
6420 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
6421 an integer element of the polyhedron, if there is any.
6422 The first column in the output is the denominator and is always
6423 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
6424 then a vector of length zero is printed.
6426 =head2 C<isl_pip>
6428 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
6429 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
6430 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
6431 of constraints on a parametric polyhedron.
6432 The coefficients of the parameters appear in the last columns
6433 (but before the final constant column).
6434 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
6435 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
6436 is just a dump of the internal state.
6438 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
6440 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
6441 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
6442 If an affine objective function
6443 is given, then the constant should appear in the last column.
6445 =head2 C<isl_polytope_scan>
6447 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
6448 all integer points in the polytope.
6450 =head2 C<isl_codegen>
6452 Given a schedule, a context set and an options relation,
6453 C<isl_codegen> prints out an AST that scans the domain elements
6454 of the schedule in the order of their image(s) taking into account
6455 the constraints in the context set.