add isl_basic_map_from_aff and isl_basic_map_from_aff_list
[isl.git] / doc / user.pod
blob6456461828e90f4962559a9cf3584c93553cc96c
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 the dimension specification
72 of a B<map> as input.  An old call
73 C<isl_map_identity(dim)> can be rewritten to
74 C<isl_map_identity(isl_dim_map_from_set(dim))>.
76 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
77 a parameter position as input.  Instead, the exponent
78 is now expressed as the domain of the resulting relation.
80 =back
82 =head3 Changes since isl-0.06
84 =over
86 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
87 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
88 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
90 =back
92 =head1 Installation
94 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
95 or from the git repository.  Both are available from
96 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
97 The installation process depends on how you obtained
98 the source.
100 =head2 Installation from the git repository
102 =over
104 =item 1 Clone or update the repository
106 The first time the source is obtained, you need to clone
107 the repository.
109         git clone git://repo.or.cz/isl.git
111 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
113         git pull
115 =item 2 Generate C<configure>
117         ./autogen.sh
119 =back
121 After performing the above steps, continue
122 with the L<Common installation instructions>.
124 =head2 Common installation instructions
126 =over
128 =item 1 Obtain C<GMP>
130 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
131 Your distribution may not provide these header files by default
132 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
133 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
134 source, available from L<http://gmplib.org/>.
136 =item 2 Configure
138 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
139 To run it, just type
141         ./configure
143 optionally followed by some configure options.
144 A complete list of options can be obtained by running
146         ./configure --help
148 Below we discuss some of the more common options.
150 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
151 C<piplib> functionality is currently used by default.
152 The C<--with-piplib> option can
153 be used to specify which C<piplib>
154 library to use, either an installed version (C<system>),
155 an externally built version (C<build>)
156 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
157 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
158 and C<piplib>.
160 =over
162 =item C<--prefix>
164 Installation prefix for C<isl>
166 =item C<--with-gmp-prefix>
168 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
170 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
172 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
174 =item C<--with-piplib>
176 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
178 =item C<--with-piplib-prefix>
180 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
182 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
184 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
186 =item C<--with-piplib-builddir>
188 Location where C<build> C<piplib> was built.
190 =back
192 =item 3 Compile
194         make
196 =item 4 Install (optional)
198         make install
200 =back
202 =head1 Library
204 =head2 Initialization
206 All manipulations of integer sets and relations occur within
207 the context of an C<isl_ctx>.
208 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
209 All arguments of a function are required to have been allocated
210 within the same context.
211 There are currently no functions available for moving an object
212 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
213 there is currently no way of safely moving an object from one
214 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
216 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
217 freed using C<isl_ctx_free>.
218 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
219 before the C<isl_ctx> itself is freed.
221         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
222         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
224 =head2 Integers
226 All operations on integers, mainly the coefficients
227 of the constraints describing the sets and relations,
228 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
229 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
230 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
231 are wrapped inside C<isl> specific macros.
232 The basic type is C<isl_int> and the operations below
233 are available on this type.
234 The meanings of these operations are essentially the same
235 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
236 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
237 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
238 and they need to be released with C<isl_int_clear>
239 after the last use.
240 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
241 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
242 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
243 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
245 =over
247 =item isl_int_init(i)
249 =item isl_int_clear(i)
251 =item isl_int_set(r,i)
253 =item isl_int_set_si(r,i)
255 =item isl_int_set_gmp(r,g)
257 =item isl_int_get_gmp(i,g)
259 =item isl_int_abs(r,i)
261 =item isl_int_neg(r,i)
263 =item isl_int_swap(i,j)
265 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
267 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
269 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
271 =item isl_int_add(r,i,j)
273 =item isl_int_sub(r,i,j)
275 =item isl_int_mul(r,i,j)
277 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
279 =item isl_int_addmul(r,i,j)
281 =item isl_int_submul(r,i,j)
283 =item isl_int_gcd(r,i,j)
285 =item isl_int_lcm(r,i,j)
287 =item isl_int_divexact(r,i,j)
289 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
291 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
293 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
295 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
297 =item isl_int_read(r,s)
299 =item isl_int_print(out,i,width)
301 =item isl_int_sgn(i)
303 =item isl_int_cmp(i,j)
305 =item isl_int_cmp_si(i,si)
307 =item isl_int_eq(i,j)
309 =item isl_int_ne(i,j)
311 =item isl_int_lt(i,j)
313 =item isl_int_le(i,j)
315 =item isl_int_gt(i,j)
317 =item isl_int_ge(i,j)
319 =item isl_int_abs_eq(i,j)
321 =item isl_int_abs_ne(i,j)
323 =item isl_int_abs_lt(i,j)
325 =item isl_int_abs_gt(i,j)
327 =item isl_int_abs_ge(i,j)
329 =item isl_int_is_zero(i)
331 =item isl_int_is_one(i)
333 =item isl_int_is_negone(i)
335 =item isl_int_is_pos(i)
337 =item isl_int_is_neg(i)
339 =item isl_int_is_nonpos(i)
341 =item isl_int_is_nonneg(i)
343 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
345 =back
347 =head2 Sets and Relations
349 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
350 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
351 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
352 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
353 can be described as a conjunction of affine constraints, while
354 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
355 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
356 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
357 to have the same dimension.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
358 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s of I<different> dimensions,
359 where dimensions with different space names
360 (see L<Dimension Specifications>) are considered different as well.
361 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
362 one set of variables, while relations have two sets of variables,
363 input variables and output variables.
365 =head2 Memory Management
367 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
368 several substeps and since the user is usually not interested in
369 the intermediate results, most functions that return a new object
370 will also release all the objects passed as arguments.
371 If the user still wants to use one or more of these arguments
372 after the function call, she should pass along a copy of the
373 object rather than the object itself.
374 The user is then responsible for making sure that the original
375 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
377 The arguments and return values of all documents functions are
378 annotated to make clear which arguments are released and which
379 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
380 are used
382 =over
384 =item C<__isl_give>
386 C<__isl_give> means that a new object is returned.
387 The user should make sure that the returned pointer is
388 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
389 In between, it can be used as a value for as many
390 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
391 There is one exception, and that is the case where the
392 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
393 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
395 =item C<__isl_take>
397 C<__isl_take> means that the object the argument points to
398 is taken over by the function and may no longer be used
399 by the user as an argument to any other function.
400 The pointer value must be one returned by a function
401 returning an C<__isl_give> pointer.
402 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
403 be treated as an error in the sense that the function will
404 not perform its usual operation.  However, it will still
405 make sure that all the the other C<__isl_take> arguments
406 are released.
408 =item C<__isl_keep>
410 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
411 temporarily.  After the function has finished, the user
412 can still use it as an argument to other functions.
413 A C<NULL> value will be treated in the same way as
414 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
416 =back
418 =head2 Dimension Specifications
420 Whenever a new set or relation is created from scratch,
421 its dimension needs to be specified using an C<isl_dim>.
423         #include <isl/dim.h>
424         __isl_give isl_dim *isl_dim_alloc(isl_ctx *ctx,
425                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
426         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_alloc(isl_ctx *ctx,
427                 unsigned nparam, unsigned dim);
428         __isl_give isl_dim *isl_dim_copy(__isl_keep isl_dim *dim);
429         void isl_dim_free(__isl_take isl_dim *dim);
430         unsigned isl_dim_size(__isl_keep isl_dim *dim,
431                 enum isl_dim_type type);
433 The dimension specification used for creating a set
434 needs to be created using C<isl_dim_set_alloc>, while
435 that for creating a relation
436 needs to be created using C<isl_dim_alloc>.
437 C<isl_dim_size> can be used
438 to find out the number of dimensions of each type in
439 a dimension specification, where type may be
440 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
441 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
442 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
444 It is often useful to create objects that live in the
445 same space as some other object.  This can be accomplished
446 by creating the new objects
447 (see L<Creating New Sets and Relations> or
448 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the dimension
449 specification of the original object.
451         #include <isl/set.h>
452         __isl_give isl_dim *isl_basic_set_get_dim(
453                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
454         __isl_give isl_dim *isl_set_get_dim(__isl_keep isl_set *set);
456         #include <isl/union_set.h>
457         __isl_give isl_dim *isl_union_set_get_dim(
458                 __isl_keep isl_union_set *uset);
460         #include <isl/map.h>
461         __isl_give isl_dim *isl_basic_map_get_dim(
462                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
463         __isl_give isl_dim *isl_map_get_dim(__isl_keep isl_map *map);
465         #include <isl/union_map.h>
466         __isl_give isl_dim *isl_union_map_get_dim(
467                 __isl_keep isl_union_map *umap);
469         #include <isl/constraint.h>
470         __isl_give isl_dim *isl_constraint_get_dim(
471                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
473         #include <isl/polynomial.h>
474         __isl_give isl_dim *isl_qpolynomial_get_dim(
475                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
476         __isl_give isl_dim *isl_pw_qpolynomial_get_dim(
477                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
478         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_get_dim(
479                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
480         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_dim(
481                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
483         #include <isl/aff.h>
484         __isl_give isl_dim *isl_aff_get_dim(
485                 __isl_keep isl_aff *aff);
487 The names of the individual dimensions may be set or read off
488 using the following functions.
490         #include <isl/dim.h>
491         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_name(__isl_take isl_dim *dim,
492                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
493                                  __isl_keep const char *name);
494         __isl_keep const char *isl_dim_get_name(__isl_keep isl_dim *dim,
495                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos);
497 Note that C<isl_dim_get_name> returns a pointer to some internal
498 data structure, so the result can only be used while the
499 corresponding C<isl_dim> is alive.
500 Also note that every function that operates on two sets or relations
501 requires that both arguments have the same parameters.  This also
502 means that if one of the arguments has named parameters, then the
503 other needs to have named parameters too and the names need to match.
504 Pairs of C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map> arguments may
505 have different parameters (as long as they are named), in which case
506 the result will have as parameters the union of the parameters of
507 the arguments.
509 The names of entire spaces may be set or read off
510 using the following functions.
512         #include <isl/dim.h>
513         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_tuple_name(
514                 __isl_take isl_dim *dim,
515                 enum isl_dim_type type, const char *s);
516         const char *isl_dim_get_tuple_name(__isl_keep isl_dim *dim,
517                 enum isl_dim_type type);
519 The C<dim> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
520 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_dim_get_name>,
521 the C<isl_dim_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
522 data structure.
523 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
524 to have the same name.
526 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
527 the domain or range of a relation can be a nested relation.
528 The following functions can be used to construct and deconstruct
529 such nested dimension specifications.
531         #include <isl/dim.h>
532         int isl_dim_is_wrapping(__isl_keep isl_dim *dim);
533         __isl_give isl_dim *isl_dim_wrap(__isl_take isl_dim *dim);
534         __isl_give isl_dim *isl_dim_unwrap(__isl_take isl_dim *dim);
536 The input to C<isl_dim_is_wrapping> and C<isl_dim_unwrap> should
537 be the dimension specification of a set, while that of
538 C<isl_dim_wrap> should be the dimension specification of a relation.
539 Conversely, the output of C<isl_dim_unwrap> is the dimension specification
540 of a relation, while that of C<isl_dim_wrap> is the dimension specification
541 of a set.
543 Dimension specifications can be created from other dimension
544 specifications using the following functions.
546         __isl_give isl_dim *isl_dim_domain(__isl_take isl_dim *dim);
547         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_domain(__isl_take isl_dim *dim);
548         __isl_give isl_dim *isl_dim_range(__isl_take isl_dim *dim);
549         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_range(__isl_take isl_dim *dim);
550         __isl_give isl_dim *isl_dim_reverse(__isl_take isl_dim *dim);
551         __isl_give isl_dim *isl_dim_join(__isl_take isl_dim *left,
552                 __isl_take isl_dim *right);
553         __isl_give isl_dim *isl_dim_align_params(
554                 __isl_take isl_dim *dim1, __isl_take isl_dim *dim2)
555         __isl_give isl_dim *isl_dim_insert(__isl_take isl_dim *dim,
556                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
557         __isl_give isl_dim *isl_dim_add(__isl_take isl_dim *dim,
558                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
559         __isl_give isl_dim *isl_dim_drop(__isl_take isl_dim *dim,
560                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
561         __isl_give isl_dim *isl_dim_map_from_set(
562                 __isl_take isl_dim *dim);
563         __isl_give isl_dim *isl_dim_zip(__isl_take isl_dim *dim);
565 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
566 the name and the internal structure are lost.
568 =head2 Local Spaces
570 A local space is essentially a dimension specification with
571 zero or more existentially quantified variables.
572 The local space of a basic set or relation can be obtained
573 using the following functions.
575         #include <isl/set.h>
576         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
577                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
579         #include <isl/map.h>
580         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
581                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
583 A new local space can be created from a dimension specification using
585         #include <isl/local_space.h>
586         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_dim(
587                 __isl_take isl_dim *dim);
589 They can be inspected, copied and freed using the following functions.
591         #include <isl/local_space.h>
592         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
593                 __isl_keep isl_local_space *ls);
594         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
595                 enum isl_dim_type type);
596         const char *isl_local_space_get_dim_name(
597                 __isl_keep isl_local_space *ls,
598                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
599         __isl_give isl_dim *isl_local_space_get_dim(
600                 __isl_keep isl_local_space *ls);
601         __isl_give isl_div *isl_local_space_get_div(
602                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
603         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
604                 __isl_keep isl_local_space *ls);
605         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
607 Local spaces can be created from other local spaces
608 using the following functions.
610         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
611                 __isl_take isl_local_space *ls);
612         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dim(
613                 __isl_take isl_local_space *ls,
614                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
616 =head2 Input and Output
618 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
619 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
620 in some cases.
622 =head3 C<isl> format
624 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
625 syntax for describing the parameters and allows for the definition
626 of an existentially quantified variable as the integer division
627 of an affine expression.
628 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
629 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
631         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
632                                 i - 10 a <= 6) }
634 A set or relation can have several disjuncts, separated
635 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
636 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
637 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
638 C<and>.
640 =head3 C<PolyLib> format
642 If the represented set is a union, then the first line
643 contains a single number representing the number of disjuncts.
644 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
646 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
647 The first line contains two numbers representing
648 the number of rows and columns,
649 where the number of rows is equal to the number of constraints
650 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
651 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
652 In each row, the first column indicates whether the constraint
653 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
654 corresponds to the constant term.
656 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
657 appear in the last columns before the constant column.
658 The coefficients of any existentially quantified variables appear
659 between those of the set variables and those of the parameters.
661 =head3 Extended C<PolyLib> format
663 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
664 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
665 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
666 also contains four additional numbers:
667 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
668 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
669 quantified variables) and the number of parameters.
670 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
671 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
672 dimensions is zero.
674 =head3 Input
676         #include <isl/set.h>
677         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
678                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
679         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
680                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
681         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
682                 FILE *input, int nparam);
683         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
684                 const char *str, int nparam);
686         #include <isl/map.h>
687         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
688                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
689         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
690                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
691         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
692                 struct isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
693         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
694                 const char *str, int nparam);
696         #include <isl/union_set.h>
697         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
698                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
699         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
700                 struct isl_ctx *ctx, const char *str);
702         #include <isl/union_map.h>
703         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
704                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
705         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
706                 struct isl_ctx *ctx, const char *str);
708 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
709 or the C<isl> format.
710 C<nparam> specifies how many of the final columns in
711 the C<PolyLib> format correspond to parameters.
712 If input is given in the C<isl> format, then the number
713 of parameters needs to be equal to C<nparam>.
714 If C<nparam> is negative, then any number of parameters
715 is accepted in the C<isl> format and zero parameters
716 are assumed in the C<PolyLib> format.
718 =head3 Output
720 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
721 be created.
723         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
724                 FILE *file);
725         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
726         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
727         __isl_give char *isl_printer_get_str(
728                 __isl_keep isl_printer *printer);
730 The behavior of the printer can be modified in various ways
732         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
733                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
734         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
735                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
736         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
737                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
738         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
739                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
740         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
741                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
743 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
744 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
745 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
746 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
747 C<isl_printer_set_indent>) spaces
748 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
749 In the C<PolyLib> format output,
750 the coefficients of the existentially quantified variables
751 appear between those of the set variables and those
752 of the parameters.
753 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
754 by the specified amount (which may be negative).
756 To actually print something, use
758         #include <isl/set.h>
759         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
760                 __isl_take isl_printer *printer,
761                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
762         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
763                 __isl_take isl_printer *printer,
764                 __isl_keep isl_set *set);
766         #include <isl/map.h>
767         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
768                 __isl_take isl_printer *printer,
769                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
770         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
771                 __isl_take isl_printer *printer,
772                 __isl_keep isl_map *map);
774         #include <isl/union_set.h>
775         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
776                 __isl_take isl_printer *p,
777                 __isl_keep isl_union_set *uset);
779         #include <isl/union_map.h>
780         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
781                 __isl_take isl_printer *p,
782                 __isl_keep isl_union_map *umap);
784 When called on a file printer, the following function flushes
785 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
787         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
788                 __isl_take isl_printer *p);
790 =head2 Creating New Sets and Relations
792 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
794 =over
796 =item * Empty sets and relations
798         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
799                 __isl_take isl_dim *dim);
800         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
801                 __isl_take isl_dim *dim);
802         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
803                 __isl_take isl_dim *dim);
804         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
805                 __isl_take isl_dim *dim);
806         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
807                 __isl_take isl_dim *dim);
808         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
809                 __isl_take isl_dim *dim);
811 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the dimensions specification
812 is only used to specify the parameters.
814 =item * Universe sets and relations
816         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
817                 __isl_take isl_dim *dim);
818         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
819                 __isl_take isl_dim *dim);
820         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
821                 __isl_take isl_dim *dim);
822         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
823                 __isl_take isl_dim *dim);
824         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
825                 __isl_take isl_union_set *uset);
826         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
827                 __isl_take isl_union_map *umap);
829 The sets and relations constructed by the functions above
830 contain all integer values, while those constructed by the
831 functions below only contain non-negative values.
833         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
834                 __isl_take isl_dim *dim);
835         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
836                 __isl_take isl_dim *dim);
837         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
838                 __isl_take isl_dim *dim);
839         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
840                 __isl_take isl_dim *dim);
842 =item * Identity relations
844         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
845                 __isl_take isl_dim *dim);
846         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
847                 __isl_take isl_dim *dim);
849 The number of input and output dimensions in C<dim> needs
850 to be the same.
852 =item * Lexicographic order
854         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
855                 __isl_take isl_dim *set_dim);
856         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
857                 __isl_take isl_dim *set_dim);
858         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
859                 __isl_take isl_dim *set_dim);
860         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
861                 __isl_take isl_dim *set_dim);
862         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
863                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
864         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
865                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
866         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
867                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
868         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
869                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
871 The first four functions take a dimension specification for a B<set>
872 and return relations that express that the elements in the domain
873 are lexicographically less
874 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
875 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
876 than the elements in the range.
877 The last four functions take a dimension specification for a map
878 and return relations that express that the first C<n> dimensions
879 in the domain are lexicographically less
880 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
881 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
882 than the first C<n> dimensions in the range.
884 =back
886 A basic set or relation can be converted to a set or relation
887 using the following functions.
889         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
890                 __isl_take isl_basic_set *bset);
891         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
892                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
894 Sets and relations can be converted to union sets and relations
895 using the following functions.
897         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
898                 __isl_take isl_map *map);
899         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
900                 __isl_take isl_set *set);
902 Sets and relations can be copied and freed again using the following
903 functions.
905         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
906                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
907         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
908         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
909                 __isl_keep isl_union_set *uset);
910         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
911                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
912         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
913         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
914                 __isl_keep isl_union_map *umap);
915         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
916         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
917         void isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
918         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
919         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
920         void isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
922 Other sets and relations can be constructed by starting
923 from a universe set or relation, adding equality and/or
924 inequality constraints and then projecting out the
925 existentially quantified variables, if any.
926 Constraints can be constructed, manipulated and
927 added to (basic) sets and relations using the following functions.
929         #include <isl/constraint.h>
930         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
931                 __isl_take isl_dim *dim);
932         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
933                 __isl_take isl_dim *dim);
934         void isl_constraint_set_constant(
935                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int v);
936         void isl_constraint_set_coefficient(
937                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
938                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
939         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
940                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
941                 __isl_take isl_constraint *constraint);
942         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
943                 __isl_take isl_basic_set *bset,
944                 __isl_take isl_constraint *constraint);
945         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
946                 __isl_take isl_map *map,
947                 __isl_take isl_constraint *constraint);
948         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
949                 __isl_take isl_set *set,
950                 __isl_take isl_constraint *constraint);
952 For example, to create a set containing the even integers
953 between 10 and 42, you would use the following code.
955         isl_int v;
956         struct isl_dim *dim;
957         struct isl_constraint *c;
958         struct isl_basic_set *bset;
960         isl_int_init(v);
961         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
962         bset = isl_basic_set_universe(isl_dim_copy(dim));
964         c = isl_equality_alloc(isl_dim_copy(dim));
965         isl_int_set_si(v, -1);
966         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
967         isl_int_set_si(v, 2);
968         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
969         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
971         c = isl_inequality_alloc(isl_dim_copy(dim));
972         isl_int_set_si(v, -10);
973         isl_constraint_set_constant(c, v);
974         isl_int_set_si(v, 1);
975         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
976         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
978         c = isl_inequality_alloc(dim);
979         isl_int_set_si(v, 42);
980         isl_constraint_set_constant(c, v);
981         isl_int_set_si(v, -1);
982         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
983         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
985         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
987         isl_int_clear(v);
989 Or, alternatively,
991         struct isl_basic_set *bset;
992         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
993                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}", -1);
995 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
996 describing the equalities and the inequalities.
998         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
999                 __isl_take isl_dim *dim,
1000                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1001                 enum isl_dim_type c1,
1002                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1003                 enum isl_dim_type c4);
1004         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1005                 __isl_take isl_dim *dim,
1006                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1007                 enum isl_dim_type c1,
1008                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1009                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1011 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1012 different kinds of variables appear in the input matrices
1013 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1014 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1015 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1016 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1018 A basic relation can also be constructed from an affine expression
1019 or a list of affine expressions (See L<"Quasi Affine Expressions">).
1021         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1022                 __isl_take isl_aff *aff);
1023         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1024                 __isl_take isl_dim *domain_dim,
1025                 __isl_take isl_aff_list *list);
1027 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1028 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1029 of zero affine expressions.
1031 =head2 Inspecting Sets and Relations
1033 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1034 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1035 explained in the following sections.
1036 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1037 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1038 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1039 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1041         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1042                 __isl_take isl_set *set);
1043         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1044                 __isl_take isl_map *map);
1045         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1046                 __isl_take isl_union_set *uset);
1047         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1048                 __isl_take isl_union_map *umap);
1050 This explicit representation defines the existentially quantified
1051 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1052 including earlier existentially quantified variables.
1053 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1054 has a unique value when the values of the other variables are known.
1055 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1056 with the same explicit representations, should appear in the
1057 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1058 either of the following functions.
1060         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1061                 __isl_take isl_set *set);
1062         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1063                 __isl_take isl_map *map);
1065 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1066 using the following functions, which compute an overapproximation.
1068         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1069                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1070         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1071                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1072         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1073                 __isl_take isl_set *set);
1074         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1075                 __isl_take isl_map *map);
1077 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1079         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1080                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1081                 void *user);
1082         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1083                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1084                 void *user);
1086 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1087 from
1089         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1090         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1092 To extract the set or map from a union with a given dimension
1093 specification, use
1095         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1096                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1097                 __isl_take isl_dim *dim);
1098         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1099                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1100                 __isl_take isl_dim *dim);
1102 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1104         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1105                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1106                 void *user);
1107         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1108                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1109                 void *user);
1111 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1112 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1113 occurs, the above functions will return -1.
1115 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1116 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1117 If this is required, then the user should call one of
1118 the following functions first.
1120         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1121                 __isl_take isl_set *set);
1122         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1123                 __isl_take isl_map *map);
1125 The number of basic sets in a set can be obtained
1126 from
1128         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1130 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1132         #include <isl/constraint.h>
1134         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1135                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1136                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1137                 void *user);
1138         void isl_constraint_free(struct isl_constraint *c);
1140 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1141 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1142 occurs, the above functions will return -1.
1143 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1144 Use the following function to find out whether a constraint
1145 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1147         int isl_constraint_is_equality(
1148                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1150 The coefficients of the constraints can be inspected using
1151 the following functions.
1153         void isl_constraint_get_constant(
1154                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1155         void isl_constraint_get_coefficient(
1156                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1157                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1158         int isl_constraint_involves_dims(
1159                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1160                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1162 The explicit representations of the existentially quantified
1163 variables can be inspected using the following functions.
1164 Note that the user is only allowed to use these functions
1165 if the inspected set or map is the result of a call
1166 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1168         __isl_give isl_div *isl_constraint_div(
1169                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1170         isl_ctx *isl_div_get_ctx(__isl_keep isl_div *div);
1171         void isl_div_get_constant(__isl_keep isl_div *div,
1172                 isl_int *v);
1173         void isl_div_get_denominator(__isl_keep isl_div *div,
1174                 isl_int *v);
1175         void isl_div_get_coefficient(__isl_keep isl_div *div,
1176                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1178 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1179 form, use the following functions.
1181         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1182                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1183                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1184                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1185         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1186                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1187                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1188                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1189         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1190                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1191                 enum isl_dim_type c1,
1192                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1193                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1194         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1195                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1196                 enum isl_dim_type c1,
1197                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1198                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1200 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1201 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1202 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1203 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1205 The names of the domain and range spaces of a set or relation can be
1206 read off using the following functions.
1208         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1209                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1210         const char *isl_set_get_tuple_name(
1211                 __isl_keep isl_set *set);
1212         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1213                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1214                 enum isl_dim_type type);
1215         const char *isl_map_get_tuple_name(
1216                 __isl_keep isl_map *map,
1217                 enum isl_dim_type type);
1219 As with C<isl_dim_get_tuple_name>, the value returned points to
1220 an internal data structure.
1221 The names of individual dimensions can be read off using
1222 the following functions.
1224         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1225                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1226                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1227         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1228                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1229                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1230         const char *isl_set_get_dim_name(
1231                 __isl_keep isl_set *set,
1232                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1233         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1234                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1235                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1236         const char *isl_map_get_dim_name(
1237                 __isl_keep isl_map *map,
1238                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1240 These functions are mostly useful to obtain the names
1241 of the parameters.
1243 =head2 Properties
1245 =head3 Unary Properties
1247 =over
1249 =item * Emptiness
1251 The following functions test whether the given set or relation
1252 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1253 any computations, but simply check if the given set or relation
1254 is already known to be empty.
1256         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1257         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1258         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1259         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1260         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1261         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1262         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1263         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1264         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1265         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1267 =item * Universality
1269         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1270         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1271         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1273 =item * Single-valuedness
1275         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1276         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1278 =item * Injectivity
1280         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1281         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1282         int isl_union_map_plain_is_injective(
1283                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1284         int isl_union_map_is_injective(
1285                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1287 =item * Bijectivity
1289         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1290         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1292 =item * Wrapping
1294 The following functions check whether the domain of the given
1295 (basic) set is a wrapped relation.
1297         int isl_basic_set_is_wrapping(
1298                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1299         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1301 =item * Internal Product
1303         int isl_basic_map_can_zip(
1304                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1305         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1307 Check whether the product of domain and range of the given relation
1308 can be computed,
1309 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1311 =back
1313 =head3 Binary Properties
1315 =over
1317 =item * Equality
1319         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1320                 __isl_keep isl_set *set2);
1321         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1322                 __isl_keep isl_set *set2);
1323         int isl_union_set_is_equal(
1324                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1325                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1326         int isl_basic_map_is_equal(
1327                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1328                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1329         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1330                 __isl_keep isl_map *map2);
1331         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1332                 __isl_keep isl_map *map2);
1333         int isl_union_map_is_equal(
1334                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1335                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1337 =item * Disjointness
1339         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1340                 __isl_keep isl_set *set2);
1342 =item * Subset
1344         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1345                 __isl_keep isl_set *set2);
1346         int isl_set_is_strict_subset(
1347                 __isl_keep isl_set *set1,
1348                 __isl_keep isl_set *set2);
1349         int isl_union_set_is_subset(
1350                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1351                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1352         int isl_union_set_is_strict_subset(
1353                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1354                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1355         int isl_basic_map_is_subset(
1356                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1357                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1358         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1359                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1360                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1361         int isl_map_is_subset(
1362                 __isl_keep isl_map *map1,
1363                 __isl_keep isl_map *map2);
1364         int isl_map_is_strict_subset(
1365                 __isl_keep isl_map *map1,
1366                 __isl_keep isl_map *map2);
1367         int isl_union_map_is_subset(
1368                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1369                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1370         int isl_union_map_is_strict_subset(
1371                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1372                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1374 =back
1376 =head2 Unary Operations
1378 =over
1380 =item * Complement
1382         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1383                 __isl_take isl_set *set);
1385 =item * Inverse map
1387         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1388                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1389         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1390                 __isl_take isl_map *map);
1391         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1392                 __isl_take isl_union_map *umap);
1394 =item * Projection
1396         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1397                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1398                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1399         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1400                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1401                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1402         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1403                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1404         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1405                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1406         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1407                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1408         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1409                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1410         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1411                 __isl_take isl_map *bmap);
1412         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1413                 __isl_take isl_map *map);
1414         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1415                 __isl_take isl_union_map *umap);
1416         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1417                 __isl_take isl_union_map *umap);
1419         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1420                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1421         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1422                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1423         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1424         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1425         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1426                 __isl_take isl_union_map *umap);
1427         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1428                 __isl_take isl_union_map *umap);
1430 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1431 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1433 =item * Elimination
1435         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
1436                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1437                 unsigned first, unsigned n);
1439 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
1440 without removing the dimensions.
1442 =item * Slicing
1444         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
1445                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1446                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1447                 isl_int value);
1448         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
1449                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1450                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1451         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
1452                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1453                 isl_int value);
1454         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
1455                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1456         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
1457                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1458                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1459         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
1460                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1462 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1463 dimension has the fixed given value.
1465 =item * Identity
1467         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
1468                 __isl_take isl_set *set);
1469         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
1470                 __isl_take isl_union_set *uset);
1472 Construct an identity relation on the given (union) set.
1474 =item * Deltas
1476         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
1477                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1478         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
1479         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
1480                 __isl_take isl_union_map *umap);
1482 These functions return a (basic) set containing the differences
1483 between image elements and corresponding domain elements in the input.
1485         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
1486                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1487         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
1488                 __isl_take isl_map *map);
1489         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
1490                 __isl_take isl_union_map *umap);
1492 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1493 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
1495 =item * Coalescing
1497 Simplify the representation of a set or relation by trying
1498 to combine pairs of basic sets or relations into a single
1499 basic set or relation.
1501         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
1502         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
1503         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
1504                 __isl_take isl_union_set *uset);
1505         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
1506                 __isl_take isl_union_map *umap);
1508 =item * Detecting equalities
1510         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
1511                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1512         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
1513                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1514         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
1515                 __isl_take isl_set *set);
1516         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
1517                 __isl_take isl_map *map);
1518         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
1519                 __isl_take isl_union_set *uset);
1520         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
1521                 __isl_take isl_union_map *umap);
1523 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
1524 equalities.
1526 =item * Removing redundant constraints
1528         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
1529                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1530         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
1531                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1533 =item * Convex hull
1535         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
1536                 __isl_take isl_set *set);
1537         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
1538                 __isl_take isl_map *map);
1540 If the input set or relation has any existentially quantified
1541 variables, then the result of these operations is currently undefined.
1543 =item * Simple hull
1545         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
1546                 __isl_take isl_set *set);
1547         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
1548                 __isl_take isl_map *map);
1549         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
1550                 __isl_take isl_union_map *umap);
1552 These functions compute a single basic set or relation
1553 that contains the whole input set or relation.
1554 In particular, the output is described by translates
1555 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
1557 =begin latex
1559 (See \autoref{s:simple hull}.)
1561 =end latex
1563 =item * Affine hull
1565         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
1566                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1567         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
1568                 __isl_take isl_set *set);
1569         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
1570                 __isl_take isl_union_set *uset);
1571         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
1572                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1573         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
1574                 __isl_take isl_map *map);
1575         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
1576                 __isl_take isl_union_map *umap);
1578 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
1579 per space.
1581 =item * Polyhedral hull
1583         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
1584                 __isl_take isl_set *set);
1585         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
1586                 __isl_take isl_map *map);
1587         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
1588                 __isl_take isl_union_set *uset);
1589         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
1590                 __isl_take isl_union_map *umap);
1592 These functions compute a single basic set or relation
1593 not involving any existentially quantified variables
1594 that contains the whole input set or relation.
1595 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
1596 per space.
1598 =item * Optimization
1600         #include <isl/ilp.h>
1601         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
1602                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1603                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
1604         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
1605                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
1607 Compute the maximum of the integer affine expression C<obj>
1608 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
1609 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
1610 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
1612 =item * Dual
1614 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
1615 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
1616 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
1617 Internally, these two sets of functions perform essentially the
1618 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
1619 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
1620 The current implementation is based on the Farkas lemma and
1621 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
1622 in future.  In particular, future implementations may use different
1623 dualization algorithms or skip the elimination step.
1625         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
1626                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1627         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
1628                 __isl_take isl_set *set);
1629         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
1630                 __isl_take isl_union_set *bset);
1631         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
1632                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1633         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
1634                 __isl_take isl_set *set);
1635         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
1636                 __isl_take isl_union_set *bset);
1638 =item * Power
1640         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
1641                 int *exact);
1642         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
1643                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1645 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
1646 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
1647 I<k>th power of C<map>.
1648 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1649 then C<*exact> is set to C<1>.
1651 =item * Transitive closure
1653         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
1654                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1655         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
1656                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1658 Compute the transitive closure of C<map>.
1659 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1660 then C<*exact> is set to C<1>.
1662 =item * Reaching path lengths
1664         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
1665                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1667 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
1668 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
1669 end up in the given element.
1670 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1671 then C<*exact> is set to C<1>.
1672 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
1673 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
1674 In particular, if the input relation is a dependence relation
1675 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
1676 to the free schedule.
1677 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
1678 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
1679 the overapproximation), then you will get an error message.
1681 =item * Wrapping
1683         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
1684                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1685         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
1686                 __isl_take isl_map *map);
1687         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
1688                 __isl_take isl_union_map *umap);
1689         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
1690                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1691         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
1692                 __isl_take isl_set *set);
1693         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
1694                 __isl_take isl_union_set *uset);
1696 =item * Flattening
1698 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
1699 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
1700 then the name of the space is also removed.
1702         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
1703                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1704         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
1705                 __isl_take isl_set *set);
1706         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
1707                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1708         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
1709                 __isl_take isl_map *map);
1710         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
1711                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1712         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
1713                 __isl_take isl_map *map);
1715         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
1716                 __isl_take isl_set *set);
1718 The function above constructs a relation
1719 that maps the input set to a flattened version of the set.
1721 =item * Lifting
1723 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
1724 to the existentially quantified variables in the input.
1725 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
1726 is the original space and the range corresponds to the original
1727 existentially quantified variables.
1729         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
1730                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1731         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
1732                 __isl_take isl_set *set);
1733         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
1734                 __isl_take isl_union_set *uset);
1736 =item * Internal Product
1738         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
1739                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1740         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
1741                 __isl_take isl_map *map);
1742         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
1743                 __isl_take isl_union_map *umap);
1745 Given a relation with nested relations for domain and range,
1746 interchange the range of the domain with the domain of the range.
1748 =item * Aligning parameters
1750         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
1751                 __isl_take isl_set *set,
1752                 __isl_take isl_dim *model);
1753         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
1754                 __isl_take isl_map *map,
1755                 __isl_take isl_dim *model);
1757 Change the order of the parameters of the given set or relation
1758 such that the first parameters match those of C<model>.
1759 This may involve the introduction of extra parameters.
1760 All parameters need to be named.
1762 =item * Dimension manipulation
1764         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
1765                 __isl_take isl_set *set,
1766                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1767         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
1768                 __isl_take isl_map *map,
1769                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1771 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
1772 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
1773 structure of the space.  However, the above functions can be useful
1774 to add new parameters, assuming
1775 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
1776 are not sufficient.
1778 =back
1780 =head2 Binary Operations
1782 The two arguments of a binary operation not only need to live
1783 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
1784 the same (number of) parameters.
1786 =head3 Basic Operations
1788 =over
1790 =item * Intersection
1792         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
1793                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1794                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1795         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
1796                 __isl_take isl_set *set1,
1797                 __isl_take isl_set *set2);
1798         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
1799                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1800                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1801         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1802                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1803                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1804         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1805                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1806                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1807         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
1808                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1809                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1810         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
1811                 __isl_take isl_map *map,
1812                 __isl_take isl_set *set);
1813         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
1814                 __isl_take isl_map *map,
1815                 __isl_take isl_set *set);
1816         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
1817                 __isl_take isl_map *map1,
1818                 __isl_take isl_map *map2);
1819         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
1820                 __isl_take isl_union_map *umap,
1821                 __isl_take isl_union_set *uset);
1822         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
1823                 __isl_take isl_union_map *umap,
1824                 __isl_take isl_union_set *uset);
1825         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
1826                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1827                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1829 =item * Union
1831         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
1832                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1833                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1834         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
1835                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1836                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1837         __isl_give isl_set *isl_set_union(
1838                 __isl_take isl_set *set1,
1839                 __isl_take isl_set *set2);
1840         __isl_give isl_map *isl_map_union(
1841                 __isl_take isl_map *map1,
1842                 __isl_take isl_map *map2);
1843         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
1844                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1845                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1846         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
1847                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1848                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1850 =item * Set difference
1852         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
1853                 __isl_take isl_set *set1,
1854                 __isl_take isl_set *set2);
1855         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
1856                 __isl_take isl_map *map1,
1857                 __isl_take isl_map *map2);
1858         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
1859                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1860                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1861         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
1862                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1863                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1865 =item * Application
1867         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
1868                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1869                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1870         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
1871                 __isl_take isl_set *set,
1872                 __isl_take isl_map *map);
1873         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
1874                 __isl_take isl_union_set *uset,
1875                 __isl_take isl_union_map *umap);
1876         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
1877                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1878                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1879         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
1880                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1881                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1882         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
1883                 __isl_take isl_map *map1,
1884                 __isl_take isl_map *map2);
1885         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
1886                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1887                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1888         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
1889                 __isl_take isl_map *map1,
1890                 __isl_take isl_map *map2);
1891         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
1892                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1893                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1895 =item * Cartesian Product
1897         __isl_give isl_set *isl_set_product(
1898                 __isl_take isl_set *set1,
1899                 __isl_take isl_set *set2);
1900         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
1901                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1902                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1903         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
1904                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1905                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1906         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
1907                 __isl_take isl_map *map1,
1908                 __isl_take isl_map *map2);
1909         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
1910                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1911                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1912         __isl_give isl_map *isl_map_product(
1913                 __isl_take isl_map *map1,
1914                 __isl_take isl_map *map2);
1915         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
1916                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1917                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1919 The above functions compute the cross product of the given
1920 sets or relations.  The domains and ranges of the results
1921 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
1922 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
1923 instead.
1925         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
1926                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1927                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1928         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
1929                 __isl_take isl_set *set1,
1930                 __isl_take isl_set *set2);
1931         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
1932                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1933                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1934         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
1935                 __isl_take isl_map *map1,
1936                 __isl_take isl_map *map2);
1937         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
1938                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1939                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1940         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
1941                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1942                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1943         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
1944                 __isl_take isl_map *map1,
1945                 __isl_take isl_map *map2);
1947 =item * Simplification
1949         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
1950                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1951                 __isl_take isl_basic_set *context);
1952         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
1953                 __isl_take isl_set *context);
1954         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
1955                 __isl_take isl_union_set *uset,
1956                 __isl_take isl_union_set *context);
1957         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
1958                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1959                 __isl_take isl_basic_map *context);
1960         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
1961                 __isl_take isl_map *context);
1962         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
1963                 __isl_take isl_union_map *umap,
1964                 __isl_take isl_union_map *context);
1966 The gist operation returns a set or relation that has the
1967 same intersection with the context as the input set or relation.
1968 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
1969 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
1970 are removed.
1971 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
1972 per space.
1974 =back
1976 =head3 Lexicographic Optimization
1978 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
1979 the following functions
1980 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
1981 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
1982 that satisfy C<dom>.
1983 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
1984 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
1985 has no elements.
1986 In other words, the union of the parameter values
1987 for which the result is non-empty and of C<*empty>
1988 is equal to C<dom>.
1990         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
1991                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1992                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1993                 __isl_give isl_set **empty);
1994         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
1995                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1996                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1997                 __isl_give isl_set **empty);
1998         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
1999                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2000                 __isl_give isl_set **empty);
2001         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2002                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2003                 __isl_give isl_set **empty);
2005 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2006 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2007 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2008 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2010         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2011                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2012         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2013                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2014         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2015                 __isl_take isl_set *set);
2016         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2017                 __isl_take isl_set *set);
2018         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2019                 __isl_take isl_union_set *uset);
2020         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2021                 __isl_take isl_union_set *uset);
2023 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
2024 the following functions
2025 compute a relation that maps each element of C<dom>
2026 to the single lexicographic minimum or maximum
2027 of the elements that are associated to that same
2028 element in C<map> (or C<bmap>).
2029 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2030 that contains the elements in C<dom> that do not map
2031 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
2032 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
2033 is equal to C<dom>.
2035         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
2036                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2037                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2038                 __isl_give isl_set **empty);
2039         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
2040                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2041                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2042                 __isl_give isl_set **empty);
2043         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
2044                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2045                 __isl_give isl_set **empty);
2046         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
2047                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2048                 __isl_give isl_set **empty);
2050 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
2051 return a map mapping each element in the domain of
2052 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
2053 of all elements associated to that element.
2054 In case of union relations, the optimum is computed per space.
2056         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
2057                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2058         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
2059                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2060         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
2061                 __isl_take isl_map *map);
2062         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
2063                 __isl_take isl_map *map);
2064         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
2065                 __isl_take isl_union_map *umap);
2066         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
2067                 __isl_take isl_union_map *umap);
2069 =head2 Lists
2071 Lists are defined over several element types, including
2072 C<isl_aff>, C<isl_basic_set> and C<isl_set>.
2073 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
2074 Lists can be created, copied and freed using the following functions.
2076         #include <isl/list.h>
2077         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
2078                 isl_ctx *ctx, int n);
2079         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
2080                 __isl_keep isl_set_list *list);
2081         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
2082                 __isl_take isl_set_list *list,
2083                 __isl_take isl_set *el);
2084         void isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
2086 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
2087 C<n> elements.
2089 Lists can be inspected using the following functions.
2091         #include <isl/list.h>
2092         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
2093         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
2094         __isl_give struct isl_set *isl_set_list_get_set(
2095                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
2096         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
2097                 int (*fn)(__isl_take struct isl_set *el, void *user),
2098                 void *user);
2100 Lists can be printed using
2102         #include <isl/list.h>
2103         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
2104                 __isl_take isl_printer *p,
2105                 __isl_keep isl_set_list *list);
2107 =head2 Matrices
2109 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
2111         #include <isl/mat.h>
2112         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(struct isl_ctx *ctx,
2113                 unsigned n_row, unsigned n_col);
2114         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
2115         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
2117 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
2118 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2120         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
2121         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
2122         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
2123         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
2124                 int row, int col, isl_int *v);
2125         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
2126                 int row, int col, isl_int v);
2127         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
2128                 int row, int col, int v);
2130 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2131 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2133 The following function can be used to compute the (right) inverse
2134 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
2135 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
2136 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
2138         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
2140 The following function can be used to compute the (right) kernel
2141 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
2142 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
2144         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
2146 =head2 Quasi Affine Expressions
2148 The zero quasi affine expression can be created using
2150         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero(
2151                 __isl_take isl_local_space *ls);
2153 Quasi affine expressions can be copied and free using
2155         #include <isl/aff.h>
2156         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
2157         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
2159 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
2160 using the following function.  The constraint is required to have
2161 a non-zero coefficient for the specified dimension.
2163         #include <isl/constraint.h>
2164         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
2165                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
2166                 enum isl_dim_type type, int pos);
2168 Conversely, an equality constraint equating
2169 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
2170 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
2172         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
2173                 __isl_take isl_aff *aff);
2174         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
2175                 __isl_take isl_aff *aff);
2177 The expression can be inspected using
2179         #include <isl/aff.h>
2180         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
2181         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
2182                 enum isl_dim_type type);
2183         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
2184                 __isl_keep isl_aff *aff);
2185         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
2186                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2187         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
2188                 isl_int *v);
2189         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
2190                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2191         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
2192                 isl_int *v);
2193         __isl_give isl_div *isl_aff_get_div(
2194                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
2196 It can be modified using
2198         #include <isl/aff.h>
2199         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
2200                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2201         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
2202                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
2203         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
2204                 __isl_take isl_aff *aff,
2205                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2206         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
2207                 __isl_take isl_aff *aff,
2208                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2209         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
2210                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2212         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
2213                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2214         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
2215                 __isl_take isl_aff *aff,
2216                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2218 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
2219 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
2220 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
2221 the possibly rational constant or coefficient.
2223 Operations include
2225         #include <isl/aff.h>
2226         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
2227                 __isl_take isl_aff *aff2);
2228         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
2229                 __isl_take isl_aff *aff2);
2230         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
2231         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
2232         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
2233                 isl_int f);
2234         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
2235                 isl_int f);
2237 An expression can be printed using
2239         #include <isl/aff.h>
2240         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
2241                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
2243 =head2 Points
2245 Points are elements of a set.  They can be used to construct
2246 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
2247 individual elements of a set.
2248 The zero point (the origin) can be created using
2250         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_dim *dim);
2252 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
2253 using
2255         void isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
2256                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2257         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
2258                 __isl_take isl_point *pnt,
2259                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2261         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
2262                 __isl_take isl_point *pnt,
2263                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
2264         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
2265                 __isl_take isl_point *pnt,
2266                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
2268 Points can be copied or freed using
2270         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
2271                 __isl_keep isl_point *pnt);
2272         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
2274 A singleton set can be created from a point using
2276         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
2277                 __isl_take isl_point *pnt);
2278         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
2279                 __isl_take isl_point *pnt);
2281 and a box can be created from two opposite extremal points using
2283         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
2284                 __isl_take isl_point *pnt1,
2285                 __isl_take isl_point *pnt2);
2286         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
2287                 __isl_take isl_point *pnt1,
2288                 __isl_take isl_point *pnt2);
2290 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
2291 the following functions.
2293         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
2294                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
2295                 void *user);
2296         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
2297                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
2298                 void *user);
2300 The function C<fn> is called for each integer point in
2301 C<set> with as second argument the last argument of
2302 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
2303 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
2304 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
2305 enumerating and return C<-1> as well.
2306 If the enumeration is performed successfully and to completion,
2307 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
2309 To obtain a single point of a (basic) set, use
2311         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
2312                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2313         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
2314                 __isl_take isl_set *set);
2316 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
2317 resulting point will be ``void'', a property that can be
2318 tested using
2320         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
2322 =head2 Piecewise Quasipolynomials
2324 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
2325 a parametric point to a rational value.
2326 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
2327 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
2328 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
2329 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
2330 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
2331 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
2332 that contains the point.  Outside of the union of cells,
2333 the value is assumed to be zero.
2334 For example, the piecewise quasipolynomial
2336         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
2338 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
2339 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
2340 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
2341 defined over different domains.
2342 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
2343 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
2344 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
2345 the number of points in the map
2347         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
2349 =head3 Printing (Piecewise) Quasipolynomials
2351 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
2352 using the following functions.
2354         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
2355                 __isl_take isl_printer *p,
2356                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
2358         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
2359                 __isl_take isl_printer *p,
2360                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2362         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
2363                 __isl_take isl_printer *p,
2364                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2366 The output format of the printer
2367 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
2368 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
2369 is supported.
2370 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
2371 to set the names of all dimensions
2373         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
2374                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2375                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2376                 const char *s);
2377         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
2378         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
2379                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2380                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2381                 const char *s);
2383 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
2385 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
2386 More complicated quasipolynomials can be created by applying
2387 operations such as addition and multiplication
2388 on the resulting quasipolynomials
2390         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero(
2391                 __isl_take isl_dim *dim);
2392         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one(
2393                 __isl_take isl_dim *dim);
2394         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty(
2395                 __isl_take isl_dim *dim);
2396         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty(
2397                 __isl_take isl_dim *dim);
2398         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan(
2399                 __isl_take isl_dim *dim);
2400         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst(
2401                 __isl_take isl_dim *dim,
2402                 const isl_int n, const isl_int d);
2403         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_div(
2404                 __isl_take isl_div *div);
2405         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var(
2406                 __isl_take isl_dim *dim,
2407                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2408         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
2409                 __isl_take isl_aff *aff);
2411 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
2412 with a single cell can be created using the following functions.
2413 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
2414 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
2416         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
2417                 __isl_take isl_dim *dim);
2418         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
2419                 __isl_take isl_set *set,
2420                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2422         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
2423                 __isl_take isl_dim *dim);
2424         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
2425                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2426         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
2427                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2428                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2430 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
2431 functions.
2433         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
2434                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
2435         void isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
2437         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
2438                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2439         void isl_pw_qpolynomial_free(
2440                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2442         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
2443                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2444         void isl_union_pw_qpolynomial_free(
2445                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2447 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
2449 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
2450 piecewise quasipolynomial, use the following function
2452         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
2453                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2454                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
2455                 void *user);
2457 To extract the piecewise quasipolynomial from a union with a given dimension
2458 specification, use
2460         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
2461         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
2462                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2463                 __isl_take isl_dim *dim);
2465 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
2466 use either of the following two functions
2468         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
2469                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2470                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2471                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2472                           void *user), void *user);
2473         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
2474                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2475                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2476                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2477                           void *user), void *user);
2479 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
2480 and C<-1> on failure.  The difference between
2481 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
2482 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
2483 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
2484 compute unique representations for all existentially quantified
2485 variables and then turn these existentially quantified variables
2486 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
2487 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
2488 will not have any existentially quantified variables, but that
2489 the dimensions of the sets may be different for different
2490 invocations of C<fn>.
2492 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
2495         int isl_qpolynomial_foreach_term(
2496                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
2497                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
2498                           void *user), void *user);
2500 The terms themselves can be inspected and freed using
2501 these functions
2503         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
2504                 enum isl_dim_type type);
2505         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
2506                 isl_int *n);
2507         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
2508                 isl_int *d);
2509         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
2510                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2511         __isl_give isl_div *isl_term_get_div(
2512                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
2513         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
2515 Each term is a product of parameters, set variables and
2516 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
2517 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
2518 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
2519 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
2520 using C<isl_int_init> before calling these functions.
2522 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
2524 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
2525 use the following function.
2527         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
2528                 isl_int *n, isl_int *d);
2530 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
2531 then the numerator and denominator of the constant
2532 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
2534 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
2536         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
2537                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2538         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
2539                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
2540                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
2541         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
2542                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
2543                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
2544         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
2545                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
2546                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
2547         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
2548                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
2550         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
2551                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2552                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2553         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
2554                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2555                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2556         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
2557                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2558                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2559         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
2560                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2561         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
2562                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2563                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2565         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
2566                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2567                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2568         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
2569                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2570                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2571         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
2572                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2573                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2575         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
2576                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2577                 __isl_take isl_point *pnt);
2579         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
2580                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2581                 __isl_take isl_point *pnt);
2583         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
2584                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2585         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
2586                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
2587                 __isl_take isl_set *set);
2589         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
2590                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2591         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
2592                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
2593                 __isl_take isl_union_set *uset);
2595         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
2596                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2597                 __isl_take isl_dim *model);
2599         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
2600                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2602         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
2603                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2604                 __isl_take isl_set *context);
2606         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
2607                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2608                 __isl_take isl_set *context);
2610         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
2611                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2612                 __isl_take isl_union_set *context);
2614 The gist operation applies the gist operation to each of
2615 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
2616 The context is also exploited
2617 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
2619         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
2620                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
2621         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
2622         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
2623                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
2625 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
2626 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
2627 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
2628 will lie somewhere in between.
2630 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
2632 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
2633 reduction (or fold) of quasipolynomials.
2634 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
2635 The objects are mainly used to represent the result of
2636 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
2637 i.e., as the result of the following function.
2639         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
2640                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2641                 enum isl_fold type, int *tight);
2643         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
2644                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2645                 enum isl_fold type, int *tight);
2647 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
2648 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
2649 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
2650 of the parameters there is at least
2651 one element in the domain that reaches the bound.
2652 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
2653 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
2654 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
2655 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
2656 wrapped relation becomes the domain of the result.
2658 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
2659 following functions.
2661         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
2662                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
2663         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
2664                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2665         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
2666                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2667         void isl_qpolynomial_fold_free(
2668                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
2669         void isl_pw_qpolynomial_fold_free(
2670                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2671         void isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
2672                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2674 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
2676 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
2677 using the following function.
2679         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
2680                 __isl_take isl_printer *p,
2681                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2682         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
2683                 __isl_take isl_printer *p,
2684                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2686 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
2687 output format of the printer
2688 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
2689 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
2690 output format of the printer
2691 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
2692 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
2693 to set the names of all dimensions
2695         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
2696         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
2697                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2698                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2699                 const char *s);
2701 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
2703 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
2704 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
2706         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
2707                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2708                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2709                             void *user), void *user);
2711 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
2712 use either of the following two functions
2714         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
2715                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2716                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2717                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
2718                           void *user), void *user);
2719         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
2720                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2721                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2722                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
2723                           void *user), void *user);
2725 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
2726 of the difference between these two functions.
2728 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
2730         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
2731                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
2732                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
2733                           void *user), void *user);
2735 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
2737         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
2738                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
2739                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
2741         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
2742                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
2743                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
2745         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
2746                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
2747                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
2749         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
2750                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2751                 __isl_take isl_point *pnt);
2753         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
2754                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2755                 __isl_take isl_point *pnt);
2757         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
2758                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2759         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
2760                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2761                 __isl_take isl_union_set *uset);
2763         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
2764                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2766         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
2767                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2769         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
2770                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2771                 __isl_take isl_set *context);
2773         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
2774                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2775                 __isl_take isl_union_set *context);
2777 The gist operation applies the gist operation to each of
2778 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
2779 In future, the operation will also exploit the context
2780 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
2782         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
2783         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
2784                 __isl_take isl_set *set,
2785                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2786                 int *tight);
2787         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
2788         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
2789                 __isl_take isl_map *map,
2790                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2791                 int *tight);
2792         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
2793         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
2794                 __isl_take isl_union_set *uset,
2795                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2796                 int *tight);
2797         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
2798         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
2799                 __isl_take isl_union_map *umap,
2800                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2801                 int *tight);
2803 The functions taking a map
2804 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
2805 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
2806 over all elements in the intersection of the range of the map
2807 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
2808 as a function of an element in the domain of the map.
2809 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
2810 intersection of the set and the domain of the
2811 piecewise quasipolynomial reduction.
2813 =head2 Dependence Analysis
2815 C<isl> contains specialized functionality for performing
2816 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
2817 and a collection of possible I<source> access relations,
2818 C<isl> can compute relations that describe
2819 for each iteration of the sink access, which iteration
2820 of which of the source access relations was the last
2821 to access the same data element before the given iteration
2822 of the sink access.
2823 To compute standard flow dependences, the sink should be
2824 a read, while the sources should be writes.
2825 If any of the source accesses are marked as being I<may>
2826 accesses, then there will be a dependence to the last
2827 I<must> access B<and> to any I<may> access that follows
2828 this last I<must> access.
2829 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
2830 then memory based dependence analysis is performed.
2831 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
2832 then value based dependence analysis is performed.
2834         #include <isl/flow.h>
2836         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
2838         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
2839                 __isl_take isl_map *sink,
2840                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
2841                 int max_source);
2842         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
2843                 __isl_take isl_access_info *acc,
2844                 __isl_take isl_map *source, int must,
2845                 void *source_user);
2846         void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
2848         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
2849                 __isl_take isl_access_info *acc);
2851         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
2852                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
2853                           void *dep_user, void *user),
2854                 void *user);
2855         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
2856                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
2857         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
2859 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
2860 dependence analysis.  The other functions are used to construct
2861 the input for this function or to read off the output.
2863 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
2864 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
2865 The arguments to this functions are the sink access relation
2866 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
2867 access to the user, a callback function for specifying the
2868 relative order of source and sink accesses, and the number
2869 of source access relations that will be added.
2870 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
2871 The function is called with two user supplied tokens identifying
2872 either a source or the sink and it should return the shared nesting
2873 level and the relative order of the two accesses.
2874 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
2875 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
2876 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
2877 it should return I<2 * n>.
2878 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
2879 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
2880 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
2881 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
2882 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
2883 of the relation accesses I<all> elements in its image.
2884 The C<source_user> token is again used to identify
2885 the source access.  The range of the source access relation
2886 C<source> should have the same dimension as the range
2887 of the sink access relation.
2888 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
2889 called explicitly, because it is called implicitly by
2890 C<isl_access_info_compute_flow>.
2892 The result of the dependence analysis is collected in an
2893 C<isl_flow>.  There may be elements of
2894 the sink access for which no preceding source access could be
2895 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
2896 The relations containing these elements can be obtained through
2897 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
2898 and the second with C<must> unset.
2899 In the case of standard flow dependence analysis,
2900 with the sink a read and the sources I<must> writes,
2901 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
2902 array elements and the second relation is empty.
2903 The actual flow dependences can be extracted using
2904 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
2905 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
2906 a source and the sink.  The callback function is called
2907 with four arguments, the actual flow dependence relation
2908 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
2909 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
2910 identifying the source and an additional C<void *> with value
2911 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
2912 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
2913 source and if it is not followed by any I<may> sources.
2915 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
2916 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
2918 A higher-level interface to dependence analysis is provided
2919 by the following function.
2921         #include <isl/flow.h>
2923         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
2924                 __isl_take isl_union_map *must_source,
2925                 __isl_take isl_union_map *may_source,
2926                 __isl_take isl_union_map *schedule,
2927                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
2928                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
2929                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
2930                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
2932 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
2933 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
2934 of the domains of the accesses and of the schedule.
2935 The relative order of the iteration domains is given by the
2936 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
2937 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
2938 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
2939 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
2940 any of the other arguments is treated as an error.
2942 =head2 Scheduling
2944 B<The functionality described in this section is fairly new
2945 and may be subject to change.>
2947 The following function can be used to compute a schedule
2948 for a union of domains.  The generated schedule respects
2949 all C<validity> dependences.  That is, all dependence distances
2950 over these dependences in the scheduled space are lexicographically
2951 positive.  The generated schedule schedule also tries to minimize
2952 the dependence distances over C<proximity> dependences.
2953 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
2954 for groups of domains where the dependence distances have only
2955 non-negative values.
2956 The algorithm used to construct the schedule is similar to that
2957 of C<Pluto>.
2959         #include <isl/schedule.h>
2960         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
2961                 __isl_take isl_union_set *domain,
2962                 __isl_take isl_union_map *validity,
2963                 __isl_take isl_union_map *proximity);
2964         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
2966 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
2967 from an C<isl_schedule> using the following function.
2969         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
2970                 __isl_keep isl_schedule *sched);
2972 A representation of the schedule can be printed using
2973          
2974         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
2975                 __isl_take isl_printer *p,
2976                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
2978 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
2979 using the following function.
2981         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
2982                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
2984 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
2985 The bands inside the list can be copied and freed using the following
2986 functions.
2988         #include <isl/band.h>
2989         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
2990                 __isl_keep isl_band *band);
2991         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
2993 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
2994 These are referred to as the members of the band.
2995 The section of the schedule that corresponds to the band is
2996 referred to as the partial schedule of the band.
2997 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
2998 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
2999 dimensions form the suffix schedule.
3000 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
3001 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
3002 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
3003 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
3004 The properties of a band can be inspected using the following functions.
3006         #include <isl/band.h>
3007         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
3009         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
3010         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
3011                 __isl_keep isl_band *band);
3013         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
3014                 __isl_keep isl_band *band);
3015         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
3016                 __isl_keep isl_band *band);
3017         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
3018                 __isl_keep isl_band *band);
3020         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
3021         int isl_band_member_is_parallel(__isl_keep isl_band *band,
3022                 int pos);
3024 Note that a scheduling dimension is considered parallel if it
3025 does not carry any proximity dependences.
3027 A representation of the band can be printed using
3029         #include <isl/band.h>
3030         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
3031                 __isl_take isl_printer *p,
3032                 __isl_keep isl_band *band);
3034 Alternatively, the schedule mapping
3035 can also be obtained in pieces using the following functions.
3037         int isl_schedule_n_band(__isl_keep isl_schedule *sched);
3038         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_band(
3039                 __isl_keep isl_schedule *sched, unsigned band);
3041 C<isl_schedule_n_band> returns the maximal number of bands.
3042 C<isl_schedule_get_band> returns a union of mappings from a domain to
3043 the band of consecutive schedule dimensions with the given sequence
3044 number for that domain.  Bands with the same sequence number but for
3045 different domains may be completely unrelated.
3046 Within a band, the corresponding coordinates of the distance vectors
3047 are all non-negative, assuming that the coordinates for all previous
3048 bands are all zero.
3050 =head2 Parametric Vertex Enumeration
3052 The parametric vertex enumeration described in this section
3053 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
3054 library.
3056         #include <isl/vertices.h>
3057         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
3058                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
3060 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
3061 actual computation of the parametric vertices and the chamber
3062 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
3063 This information can be queried by either iterating over all
3064 the vertices or iterating over all the chambers or cells
3065 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
3067         int isl_vertices_foreach_vertex(
3068                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
3069                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
3070                 void *user);
3072         int isl_vertices_foreach_cell(
3073                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
3074                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
3075                 void *user);
3076         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
3077                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
3078                 void *user);
3080 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
3081 the following.
3083         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
3084                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
3085         int isl_vertices_get_n_vertices(
3086                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
3087         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
3089 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
3091         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
3092         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
3093         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
3094                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
3095         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
3096                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
3097         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
3099 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
3100 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
3101 of the vertex.
3102 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
3103 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
3104 and should not be mixed with integer sets.
3106 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
3108         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
3109         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
3110                 __isl_keep isl_cell *cell);
3111         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
3113 =head1 Applications
3115 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
3116 it also contains some basic applications that use some
3117 of the functionality of C<isl>.
3118 The input may be specified in either the L<isl format>
3119 or the L<PolyLib format>.
3121 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
3123 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
3124 an integer element of the polyhedron, if there is any.
3125 The first column in the output is the denominator and is always
3126 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
3127 then a vector of length zero is printed.
3129 =head2 C<isl_pip>
3131 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
3132 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
3133 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
3134 of constraints on a parametric polyhedron.
3135 The coefficients of the parameters appear in the last columns
3136 (but before the final constant column).
3137 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
3138 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
3139 is just a dump of the internal state.
3141 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
3143 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
3144 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
3145 If an affine objective function
3146 is given, then the constant should appear in the last column.
3148 =head2 C<isl_polytope_scan>
3150 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
3151 all integer points in the polytope.