add isl_basic_{set,map}_insert_dims
[isl.git] / doc / user.pod
blob20f890b2c0e78868549a097f55532f72324af1c4
1 =head1 Introduction
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
23 =head2 Backward Incompatible Changes
25 =head3 Changes since isl-0.02
27 =over
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
36 =back
38 =head3 Changes since isl-0.03
40 =over
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
47 =back
49 =head3 Changes since isl-0.04
51 =over
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
56 =back
58 =head3 Changes since isl-0.05
60 =over
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take a B<map> space as input.  An old call
72 C<isl_map_identity(space)> can be rewritten to
73 C<isl_map_identity(isl_space_map_from_set(space))>.
75 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
76 a parameter position as input.  Instead, the exponent
77 is now expressed as the domain of the resulting relation.
79 =back
81 =head3 Changes since isl-0.06
83 =over
85 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
86 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
87 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
89 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
90 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
91 but they will be removed in the future.
93 =back
95 =head3 Changes since isl-0.07
97 =over
99 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
100 C<isl_pw_aff_union_max>.
101 Similarly, the function C<isl_pw_aff_add> has been renamed to
102 C<isl_pw_aff_union_add>.
104 =item * The C<isl_dim> type has been renamed to C<isl_space>
105 along with the associated functions.
106 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
107 but they will be removed in the future.
109 =item * Spaces of maps, sets and parameter domains are now
110 treated differently.  The distinction between map spaces and set spaces
111 has always been made on a conceptual level, but proper use of such spaces
112 was never checked.  Furthermore, up until isl-0.07 there was no way
113 of explicitly creating a parameter space.  These can now be created
114 directly using C<isl_space_params_alloc> or from other spaces using
115 C<isl_space_params>.
117 =item * The space in which C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_qpolynomial>,
118 C<isl_pw_qpolynomial>, C<isl_qpolynomial_fold> and C<isl_pw_qpolynomial_fold>
119 objects live is now a map space
120 instead of a set space.  This means, for example, that the dimensions
121 of the domain of an C<isl_aff> are now considered to be of type
122 C<isl_dim_in> instead of C<isl_dim_set>.  Extra functions have been
123 added to obtain the domain space.  Some of the constructors still
124 take a domain space and have therefore been renamed.
126 =item * The functions C<isl_equality_alloc> and C<isl_inequality_alloc>
127 now take an C<isl_local_space> instead of an C<isl_space>.
128 An C<isl_local_space> can be created from an C<isl_space>
129 using C<isl_local_space_from_space>.
131 =item * The C<isl_div> type has been removed.  Functions that used
132 to return an C<isl_div> now return an C<isl_aff>.
133 Note that the space of an C<isl_aff> is that of relation.
134 When replacing a call to C<isl_div_get_coefficient> by a call to
135 C<isl_aff_get_coefficient> any C<isl_dim_set> argument needs
136 to be replaced by C<isl_dim_in>.
137 A call to C<isl_aff_from_div> can be replaced by a call
138 to C<isl_aff_floor>.
139 A call to C<isl_qpolynomial_div(div)> call be replaced by
140 the nested call
142         isl_qpolynomial_from_aff(isl_aff_floor(div))
144 The function C<isl_constraint_div> has also been renamed
145 to C<isl_constraint_get_div>.
147 =item * The C<nparam> argument has been removed from
148 C<isl_map_read_from_str> and similar functions.
149 When reading input in the original PolyLib format,
150 the result will have no parameters.
151 If parameters are expected, the caller may want to perform
152 dimension manipulation on the result.
154 =back
156 =head3 Changes since isl-0.09
158 =over
160 =item * The C<schedule_split_parallel> option has been replaced
161 by the C<schedule_split_scaled> option.
163 =item * The first argument of C<isl_pw_aff_cond> is now
164 an C<isl_pw_aff> instead of an C<isl_set>.
165 A call C<isl_pw_aff_cond(a, b, c)> can be replaced by
167         isl_pw_aff_cond(isl_set_indicator_function(a), b, c)
169 =back
171 =head1 Installation
173 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
174 or from the git repository.  Both are available from
175 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
176 The installation process depends on how you obtained
177 the source.
179 =head2 Installation from the git repository
181 =over
183 =item 1 Clone or update the repository
185 The first time the source is obtained, you need to clone
186 the repository.
188         git clone git://repo.or.cz/isl.git
190 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
192         git pull
194 =item 2 Generate C<configure>
196         ./autogen.sh
198 =back
200 After performing the above steps, continue
201 with the L<Common installation instructions>.
203 =head2 Common installation instructions
205 =over
207 =item 1 Obtain C<GMP>
209 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
210 Your distribution may not provide these header files by default
211 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
212 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
213 source, available from L<http://gmplib.org/>.
215 =item 2 Configure
217 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
218 To run it, just type
220         ./configure
222 optionally followed by some configure options.
223 A complete list of options can be obtained by running
225         ./configure --help
227 Below we discuss some of the more common options.
229 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
230 C<piplib> functionality is currently used by default.
231 The C<--with-piplib> option can
232 be used to specify which C<piplib>
233 library to use, either an installed version (C<system>),
234 an externally built version (C<build>)
235 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
236 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
237 and C<piplib>.
239 =over
241 =item C<--prefix>
243 Installation prefix for C<isl>
245 =item C<--with-gmp-prefix>
247 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
249 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
251 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
253 =item C<--with-piplib>
255 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
257 =item C<--with-piplib-prefix>
259 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
261 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
263 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
265 =item C<--with-piplib-builddir>
267 Location where C<build> C<piplib> was built.
269 =back
271 =item 3 Compile
273         make
275 =item 4 Install (optional)
277         make install
279 =back
281 =head1 Library
283 =head2 Initialization
285 All manipulations of integer sets and relations occur within
286 the context of an C<isl_ctx>.
287 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
288 All arguments of a function are required to have been allocated
289 within the same context.
290 There are currently no functions available for moving an object
291 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
292 there is currently no way of safely moving an object from one
293 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
295 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
296 freed using C<isl_ctx_free>.
297 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
298 before the C<isl_ctx> itself is freed.
300         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
301         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
303 =head2 Integers
305 All operations on integers, mainly the coefficients
306 of the constraints describing the sets and relations,
307 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
308 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
309 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
310 are wrapped inside C<isl> specific macros.
311 The basic type is C<isl_int> and the operations below
312 are available on this type.
313 The meanings of these operations are essentially the same
314 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
315 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
316 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
317 and they need to be released with C<isl_int_clear>
318 after the last use.
319 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
320 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
321 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
322 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
324 =over
326 =item isl_int_init(i)
328 =item isl_int_clear(i)
330 =item isl_int_set(r,i)
332 =item isl_int_set_si(r,i)
334 =item isl_int_set_gmp(r,g)
336 =item isl_int_get_gmp(i,g)
338 =item isl_int_abs(r,i)
340 =item isl_int_neg(r,i)
342 =item isl_int_swap(i,j)
344 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
346 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
348 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
350 =item isl_int_add(r,i,j)
352 =item isl_int_sub(r,i,j)
354 =item isl_int_mul(r,i,j)
356 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
358 =item isl_int_addmul(r,i,j)
360 =item isl_int_submul(r,i,j)
362 =item isl_int_gcd(r,i,j)
364 =item isl_int_lcm(r,i,j)
366 =item isl_int_divexact(r,i,j)
368 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
370 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
372 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
374 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
376 =item isl_int_read(r,s)
378 =item isl_int_print(out,i,width)
380 =item isl_int_sgn(i)
382 =item isl_int_cmp(i,j)
384 =item isl_int_cmp_si(i,si)
386 =item isl_int_eq(i,j)
388 =item isl_int_ne(i,j)
390 =item isl_int_lt(i,j)
392 =item isl_int_le(i,j)
394 =item isl_int_gt(i,j)
396 =item isl_int_ge(i,j)
398 =item isl_int_abs_eq(i,j)
400 =item isl_int_abs_ne(i,j)
402 =item isl_int_abs_lt(i,j)
404 =item isl_int_abs_gt(i,j)
406 =item isl_int_abs_ge(i,j)
408 =item isl_int_is_zero(i)
410 =item isl_int_is_one(i)
412 =item isl_int_is_negone(i)
414 =item isl_int_is_pos(i)
416 =item isl_int_is_neg(i)
418 =item isl_int_is_nonpos(i)
420 =item isl_int_is_nonneg(i)
422 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
424 =back
426 =head2 Sets and Relations
428 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
429 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
430 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
431 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
432 can be described as a conjunction of affine constraints, while
433 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
434 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
435 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
436 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
437 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
438 where spaces are considered different if they have a different number
439 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
440 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
441 one set of variables, while relations have two sets of variables,
442 input variables and output variables.
444 =head2 Memory Management
446 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
447 several substeps and since the user is usually not interested in
448 the intermediate results, most functions that return a new object
449 will also release all the objects passed as arguments.
450 If the user still wants to use one or more of these arguments
451 after the function call, she should pass along a copy of the
452 object rather than the object itself.
453 The user is then responsible for making sure that the original
454 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
456 The arguments and return values of all documented functions are
457 annotated to make clear which arguments are released and which
458 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
459 are used
461 =over
463 =item C<__isl_give>
465 C<__isl_give> means that a new object is returned.
466 The user should make sure that the returned pointer is
467 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
468 In between, it can be used as a value for as many
469 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
470 There is one exception, and that is the case where the
471 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
472 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
474 =item C<__isl_take>
476 C<__isl_take> means that the object the argument points to
477 is taken over by the function and may no longer be used
478 by the user as an argument to any other function.
479 The pointer value must be one returned by a function
480 returning an C<__isl_give> pointer.
481 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
482 be treated as an error in the sense that the function will
483 not perform its usual operation.  However, it will still
484 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
485 are released.
487 =item C<__isl_keep>
489 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
490 temporarily.  After the function has finished, the user
491 can still use it as an argument to other functions.
492 A C<NULL> value will be treated in the same way as
493 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
495 =back
497 =head2 Error Handling
499 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
500 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
501 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
502 to react on error: to warn, to continue or to abort.
504 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
505 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
506 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
507 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
508 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
509 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
510 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
511 continue to use isl, but only to observe new errors.
513         #include <isl/ctx.h>
514         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
515         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
517 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
518 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
519 implement its own error reporting.
521 The last option is to directly abort the execution of the program from within
522 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
523 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
524 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
525 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
526 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
527 abort on error.
529 The on error behavior of isl can be specified by calling
530 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
531 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
532 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
533 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
534 It is also possible to query the current error mode.
536         #include <isl/options.h>
537         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
538         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
540 =head2 Identifiers
542 Identifiers are used to identify both individual dimensions
543 and tuples of dimensions.  They consist of a name and an optional
544 pointer.  Identifiers with the same name but different pointer values
545 are considered to be distinct.
546 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
547 using the following functions.
549         #include <isl/id.h>
550         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
551                 __isl_keep const char *name, void *user);
552         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
553         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
555         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
556         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
557         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
559         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
560                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
562 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
563 data structure, so the result can only be used while the
564 corresponding C<isl_id> is alive.
566 =head2 Spaces
568 Whenever a new set, relation or similiar object is created from scratch,
569 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
570 Each space involves zero or more parameters and zero, one or two
571 tuples of set or input/output dimensions.  The parameters and dimensions
572 are identified by an C<isl_dim_type> and a position.
573 The type C<isl_dim_param> refers to parameters,
574 the type C<isl_dim_set> refers to set dimensions (for spaces
575 with a single tuple of dimensions) and the types C<isl_dim_in>
576 and C<isl_dim_out> refer to input and output dimensions
577 (for spaces with two tuples of dimensions).
578 Local spaces (see L</"Local Spaces">) also contain dimensions
579 of type C<isl_dim_div>.
580 Note that parameters are only identified by their position within
581 a given object.  Across different objects, parameters are (usually)
582 identified by their names or identifiers.  Only unnamed parameters
583 are identified by their positions across objects.  The use of unnamed
584 parameters is discouraged.
586         #include <isl/space.h>
587         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
588                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
589         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
590                 unsigned nparam);
591         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
592                 unsigned nparam, unsigned dim);
593         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
594         void isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
595         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
596                 enum isl_dim_type type);
598 The space used for creating a parameter domain
599 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
600 For other sets, the space
601 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
602 for a relation, the space
603 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
604 C<isl_space_dim> can be used
605 to find out the number of dimensions of each type in
606 a space, where type may be
607 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
608 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
609 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
611 To check whether a given space is that of a set or a map
612 or whether it is a parameter space, use these functions:
614         #include <isl/space.h>
615         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
616         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
618 It is often useful to create objects that live in the
619 same space as some other object.  This can be accomplished
620 by creating the new objects
621 (see L<Creating New Sets and Relations> or
622 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
623 of the original object.
625         #include <isl/set.h>
626         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
627                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
628         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
630         #include <isl/union_set.h>
631         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
632                 __isl_keep isl_union_set *uset);
634         #include <isl/map.h>
635         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
636                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
637         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
639         #include <isl/union_map.h>
640         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
641                 __isl_keep isl_union_map *umap);
643         #include <isl/constraint.h>
644         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
645                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
647         #include <isl/polynomial.h>
648         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
649                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
650         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
651                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
652         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
653                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
654         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
655                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
656         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
657                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
658         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
659                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
660         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
661                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
662         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
663                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
664         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
665                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
667         #include <isl/aff.h>
668         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
669                 __isl_keep isl_aff *aff);
670         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
671                 __isl_keep isl_aff *aff);
672         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
673                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
674         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
675                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
676         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_domain_space(
677                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
678         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
679                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
680         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
681                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
682         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
683                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
684         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
685                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
687         #include <isl/point.h>
688         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
689                 __isl_keep isl_point *pnt);
691 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
692 using the following functions.
694         #include <isl/space.h>
695         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
696                 __isl_take isl_space *space,
697                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
698                 __isl_take isl_id *id);
699         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
700                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
701         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
702                 __isl_keep isl_space *space,
703                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
704         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
705                 __isl_take isl_space *space,
706                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
707                  __isl_keep const char *name);
708         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
709                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
710         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
711                 __isl_keep isl_space *space,
712                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
714 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
715 data structure, so the result can only be used while the
716 corresponding C<isl_space> is alive.
717 Also note that every function that operates on two sets or relations
718 requires that both arguments have the same parameters.  This also
719 means that if one of the arguments has named parameters, then the
720 other needs to have named parameters too and the names need to match.
721 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
722 arguments may have different parameters (as long as they are named),
723 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
724 the arguments.
726 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
727 its position can be obtained from the following function.
729         #include <isl/space.h>
730         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
731                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
732         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
733                 enum isl_dim_type type, const char *name);
735 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
736 using the following functions.
738         #include <isl/space.h>
739         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
740                 __isl_take isl_space *space,
741                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
742         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
743                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
744         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
745                 enum isl_dim_type type);
746         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
747                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
748         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
749                 __isl_take isl_space *space,
750                 enum isl_dim_type type, const char *s);
751         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
752                 enum isl_dim_type type);
753         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
754                 enum isl_dim_type type);
756 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
757 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
758 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
759 data structure.
760 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
761 to have the same name.
763 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
764 the domain or range of a relation can be a nested relation.
765 The following functions can be used to construct and deconstruct
766 such nested spaces.
768         #include <isl/space.h>
769         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
770         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
771         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
773 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
774 be the space of a set, while that of
775 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
776 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
777 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
779 Spaces can be created from other spaces
780 using the following functions.
782         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
783         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
784         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
785         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
786         __isl_give isl_space *isl_space_params(
787                 __isl_take isl_space *space);
788         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
789                 __isl_take isl_space *space);
790         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
791         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
792                 __isl_take isl_space *right);
793         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
794                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
795         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
796                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
797         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
798                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
799         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
800                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
801         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
802                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
803                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
804                 unsigned n);
805         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
806                 __isl_take isl_space *space);
807         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
808                 __isl_take isl_space *domain,
809                 __isl_take isl_space *range);
810         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
811         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
812                 __isl_take isl_space *space);
814 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
815 the name and the internal structure are lost.
817 =head2 Local Spaces
819 A local space is essentially a space with
820 zero or more existentially quantified variables.
821 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
822 using the following functions.
824         #include <isl/constraint.h>
825         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
826                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
828         #include <isl/set.h>
829         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
830                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
832         #include <isl/map.h>
833         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
834                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
836 A new local space can be created from a space using
838         #include <isl/local_space.h>
839         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
840                 __isl_take isl_space *space);
842 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
844         #include <isl/local_space.h>
845         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
846                 __isl_keep isl_local_space *ls);
847         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
848         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
849                 enum isl_dim_type type);
850         int isl_local_space_has_dim_id(
851                 __isl_keep isl_local_space *ls,
852                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
853         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
854                 __isl_keep isl_local_space *ls,
855                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
856         int isl_local_space_has_dim_name(
857                 __isl_keep isl_local_space *ls,
858                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
859         const char *isl_local_space_get_dim_name(
860                 __isl_keep isl_local_space *ls,
861                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
862         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
863                 __isl_take isl_local_space *ls,
864                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
865         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
866                 __isl_take isl_local_space *ls,
867                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
868                 __isl_take isl_id *id);
869         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
870                 __isl_keep isl_local_space *ls);
871         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
872                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
873         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
874                 __isl_keep isl_local_space *ls);
875         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
877 Two local spaces can be compared using
879         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
880                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
882 Local spaces can be created from other local spaces
883 using the following functions.
885         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
886                 __isl_take isl_local_space *ls);
887         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
888                 __isl_take isl_local_space *ls);
889         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
890                 __isl_take isl_local_space *ls);
891         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
892                 __isl_take isl_local_space *ls1,
893                 __isl_take isl_local_space *ls2);
894         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
895                 __isl_take isl_local_space *ls,
896                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
897         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
898                 __isl_take isl_local_space *ls,
899                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
900         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
901                 __isl_take isl_local_space *ls,
902                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
904 =head2 Input and Output
906 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
907 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
908 in some cases.
910 =head3 C<isl> format
912 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
913 syntax for describing the parameters and allows for the definition
914 of an existentially quantified variable as the integer division
915 of an affine expression.
916 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
917 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
919         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
920                                 i - 10 a <= 6) }
922 A set or relation can have several disjuncts, separated
923 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
924 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
925 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
926 C<and>.
928 =head3 C<PolyLib> format
930 If the represented set is a union, then the first line
931 contains a single number representing the number of disjuncts.
932 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
934 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
935 The first line contains two numbers representing
936 the number of rows and columns,
937 where the number of rows is equal to the number of constraints
938 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
939 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
940 In each row, the first column indicates whether the constraint
941 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
942 corresponds to the constant term.
944 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
945 appear in the last columns before the constant column.
946 The coefficients of any existentially quantified variables appear
947 between those of the set variables and those of the parameters.
949 =head3 Extended C<PolyLib> format
951 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
952 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
953 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
954 also contains four additional numbers:
955 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
956 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
957 quantified variables) and the number of parameters.
958 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
959 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
960 dimensions is zero.
962 =head3 Input
964         #include <isl/set.h>
965         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
966                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
967         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
968                 isl_ctx *ctx, const char *str);
969         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
970                 FILE *input);
971         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
972                 const char *str);
974         #include <isl/map.h>
975         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
976                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
977         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
978                 isl_ctx *ctx, const char *str);
979         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
980                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
981         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
982                 const char *str);
984         #include <isl/union_set.h>
985         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
986                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
987         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
988                 isl_ctx *ctx, const char *str);
990         #include <isl/union_map.h>
991         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
992                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
993         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
994                 isl_ctx *ctx, const char *str);
996 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
997 or the C<isl> format.
999 =head3 Output
1001 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1002 be created.
1004         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1005                 FILE *file);
1006         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1007         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
1008         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1009                 __isl_keep isl_printer *printer);
1011 The printer can be inspected using the following functions.
1013         FILE *isl_printer_get_file(
1014                 __isl_keep isl_printer *printer);
1015         int isl_printer_get_output_format(
1016                 __isl_keep isl_printer *p);
1018 The behavior of the printer can be modified in various ways
1020         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1021                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1022         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1023                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1024         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1025                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1026         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1027                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1028         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1029                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1031 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1032 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1033 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1034 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
1035 C<isl_printer_set_indent>) spaces
1036 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1037 In the C<PolyLib> format output,
1038 the coefficients of the existentially quantified variables
1039 appear between those of the set variables and those
1040 of the parameters.
1041 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1042 by the specified amount (which may be negative).
1044 To actually print something, use
1046         #include <isl/printer.h>
1047         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1048                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1050         #include <isl/set.h>
1051         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1052                 __isl_take isl_printer *printer,
1053                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1054         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1055                 __isl_take isl_printer *printer,
1056                 __isl_keep isl_set *set);
1058         #include <isl/map.h>
1059         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1060                 __isl_take isl_printer *printer,
1061                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1062         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1063                 __isl_take isl_printer *printer,
1064                 __isl_keep isl_map *map);
1066         #include <isl/union_set.h>
1067         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1068                 __isl_take isl_printer *p,
1069                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1071         #include <isl/union_map.h>
1072         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1073                 __isl_take isl_printer *p,
1074                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1076 When called on a file printer, the following function flushes
1077 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1079         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1080                 __isl_take isl_printer *p);
1082 =head2 Creating New Sets and Relations
1084 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1086 =over
1088 =item * Empty sets and relations
1090         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1091                 __isl_take isl_space *space);
1092         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1093                 __isl_take isl_space *space);
1094         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1095                 __isl_take isl_space *space);
1096         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1097                 __isl_take isl_space *space);
1098         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1099                 __isl_take isl_space *space);
1100         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1101                 __isl_take isl_space *space);
1103 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1104 is only used to specify the parameters.
1106 =item * Universe sets and relations
1108         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1109                 __isl_take isl_space *space);
1110         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1111                 __isl_take isl_space *space);
1112         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1113                 __isl_take isl_space *space);
1114         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1115                 __isl_take isl_space *space);
1116         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1117                 __isl_take isl_union_set *uset);
1118         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1119                 __isl_take isl_union_map *umap);
1121 The sets and relations constructed by the functions above
1122 contain all integer values, while those constructed by the
1123 functions below only contain non-negative values.
1125         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1126                 __isl_take isl_space *space);
1127         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1128                 __isl_take isl_space *space);
1129         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1130                 __isl_take isl_space *space);
1131         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1132                 __isl_take isl_space *space);
1134 =item * Identity relations
1136         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1137                 __isl_take isl_space *space);
1138         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1139                 __isl_take isl_space *space);
1141 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1142 to be the same.
1144 =item * Lexicographic order
1146         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1147                 __isl_take isl_space *set_space);
1148         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1149                 __isl_take isl_space *set_space);
1150         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1151                 __isl_take isl_space *set_space);
1152         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1153                 __isl_take isl_space *set_space);
1154         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1155                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1156         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1157                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1158         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1159                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1160         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1161                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1163 The first four functions take a space for a B<set>
1164 and return relations that express that the elements in the domain
1165 are lexicographically less
1166 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1167 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1168 than the elements in the range.
1169 The last four functions take a space for a map
1170 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1171 in the domain are lexicographically less
1172 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1173 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1174 than the first C<n> dimensions in the range.
1176 =back
1178 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1179 using the following functions.
1181         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1182                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1183         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1184                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1186 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1187 using the following functions.
1189         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1190                 __isl_take isl_map *map);
1191         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1192                 __isl_take isl_set *set);
1194 The inverse conversions below can only be used if the input
1195 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1196 space.
1198         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1199                 __isl_take isl_union_set *uset);
1200         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1201                 __isl_take isl_union_map *umap);
1203 A zero-dimensional set can be constructed on a given parameter domain
1204 using the following function.
1206         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1207                 __isl_take isl_set *set);
1209 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1210 functions.
1212         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1213                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1214         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1215         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1216                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1217         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1218                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1219         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1220         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1221                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1222         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1223         void *isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1224         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1225         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1226         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1227         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1229 Other sets and relations can be constructed by starting
1230 from a universe set or relation, adding equality and/or
1231 inequality constraints and then projecting out the
1232 existentially quantified variables, if any.
1233 Constraints can be constructed, manipulated and
1234 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1235 using the following functions.
1237         #include <isl/constraint.h>
1238         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1239                 __isl_take isl_local_space *ls);
1240         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1241                 __isl_take isl_local_space *ls);
1242         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1243                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1244         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1245                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1246         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1247                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1248                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1249         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1250                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1251                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1252         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1253                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1254                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1255         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1256                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1257                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1258         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1259                 __isl_take isl_map *map,
1260                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1261         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1262                 __isl_take isl_set *set,
1263                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1264         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1265                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1266                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1268 For example, to create a set containing the even integers
1269 between 10 and 42, you would use the following code.
1271         isl_space *space;
1272         isl_local_space *ls;
1273         isl_constraint *c;
1274         isl_basic_set *bset;
1276         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1277         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1278         ls = isl_local_space_from_space(space);
1280         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1281         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1282         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1283         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1285         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1286         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1287         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1288         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1290         c = isl_inequality_alloc(ls);
1291         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1292         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1293         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1295         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1297 Or, alternatively,
1299         isl_basic_set *bset;
1300         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1301                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1303 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1304 describing the equalities and the inequalities.
1306         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1307                 __isl_take isl_space *space,
1308                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1309                 enum isl_dim_type c1,
1310                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1311                 enum isl_dim_type c4);
1312         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1313                 __isl_take isl_space *space,
1314                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1315                 enum isl_dim_type c1,
1316                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1317                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1319 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1320 different kinds of variables appear in the input matrices
1321 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1322 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1323 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1324 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1326 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1327 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1328 or a list of affine expressions
1329 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1330 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1332         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1333                 __isl_take isl_aff *aff);
1334         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1335                 __isl_take isl_aff *aff);
1336         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1337                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1338         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1339                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1340         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1341                 __isl_take isl_space *domain_space,
1342                 __isl_take isl_aff_list *list);
1343         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1344                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1345         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1346                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1347         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1348                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1349         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1350                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1351         __isl_give isl_union_map *
1352         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1353                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1355 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1356 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1357 of zero affine expressions.
1359 =head2 Inspecting Sets and Relations
1361 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1362 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1363 explained in the following sections.
1364 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1365 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1366 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1367 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1369         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1370                 __isl_take isl_set *set);
1371         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1372                 __isl_take isl_map *map);
1373         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1374                 __isl_take isl_union_set *uset);
1375         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1376                 __isl_take isl_union_map *umap);
1378 This explicit representation defines the existentially quantified
1379 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1380 including earlier existentially quantified variables.
1381 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1382 has a unique value when the values of the other variables are known.
1383 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1384 with the same explicit representations, should appear in the
1385 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1386 either of the following functions.
1388         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1389                 __isl_take isl_set *set);
1390         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1391                 __isl_take isl_map *map);
1393 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1394 using the following functions, which compute an overapproximation.
1396         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1397                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1398         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1399                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1400         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1401                 __isl_take isl_set *set);
1402         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1403                 __isl_take isl_map *map);
1405 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1407         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1408                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1409                 void *user);
1410         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1411                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1412                 void *user);
1414 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1415 from
1417         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1418         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1420 To extract the set or map in a given space from a union, use
1422         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1423                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1424                 __isl_take isl_space *space);
1425         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1426                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1427                 __isl_take isl_space *space);
1429 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1431         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1432                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1433                 void *user);
1434         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1435                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1436                 void *user);
1438 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1439 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1440 occurs, the above functions will return -1.
1442 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1443 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1444 If this is required, then the user should call one of
1445 the following functions first.
1447         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1448                 __isl_take isl_set *set);
1449         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1450                 __isl_take isl_map *map);
1452 The number of basic sets in a set can be obtained
1453 from
1455         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1457 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1459         #include <isl/constraint.h>
1461         int isl_basic_set_n_constraint(
1462                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1463         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1464                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1465                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1466                 void *user);
1467         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1468                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1469                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1470                 void *user);
1471         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1473 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1474 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1475 occurs, the above functions will return -1.
1476 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1477 Use the following function to find out whether a constraint
1478 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1480         int isl_constraint_is_equality(
1481                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1483 The coefficients of the constraints can be inspected using
1484 the following functions.
1486         int isl_constraint_is_lower_bound(
1487                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1488                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1489         int isl_constraint_is_upper_bound(
1490                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1491                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1492         void isl_constraint_get_constant(
1493                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1494         void isl_constraint_get_coefficient(
1495                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1496                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1497         int isl_constraint_involves_dims(
1498                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1499                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1501 The explicit representations of the existentially quantified
1502 variables can be inspected using the following function.
1503 Note that the user is only allowed to use this function
1504 if the inspected set or map is the result of a call
1505 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1506 The existentially quantified variable is equal to the floor
1507 of the returned affine expression.  The affine expression
1508 itself can be inspected using the functions in
1509 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1511         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1512                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1514 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1515 form, use the following functions.
1517         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1518                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1519                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1520                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1521         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1522                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1523                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1524                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1525         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1526                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1527                 enum isl_dim_type c1,
1528                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1529                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1530         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1531                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1532                 enum isl_dim_type c1,
1533                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1534                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1536 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1537 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1538 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1539 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1541 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1542 be obtained using the following functions.
1544         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1545                 enum isl_dim_type type);
1546         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1547                 enum isl_dim_type type);
1548         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1549                 enum isl_dim_type type);
1550         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1551                 enum isl_dim_type type);
1553 To check whether the description of a set or relation depends
1554 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1555 constraints.  Instead the following functions can be used.
1557         int isl_basic_set_involves_dims(
1558                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1559                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1560         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1561                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1562         int isl_basic_map_involves_dims(
1563                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1564                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1565         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1566                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1568 Similarly, the following functions can be used to check whether
1569 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1571         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1572                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1573         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1574                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1576 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1577 or relation can be read off or set using the following functions.
1579         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1580                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1581         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1582                 __isl_take isl_set *set);
1583         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1584         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1585                 __isl_keep isl_set *set);
1586         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1587                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1588                 __isl_take isl_id *id);
1589         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1590                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1591         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1592                 enum isl_dim_type type);
1593         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1594                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1596         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1597                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1598         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1599                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1600         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1601         const char *isl_set_get_tuple_name(
1602                 __isl_keep isl_set *set);
1603         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1604                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1605                 enum isl_dim_type type);
1606         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1607                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1608                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1609         const char *isl_map_get_tuple_name(
1610                 __isl_keep isl_map *map,
1611                 enum isl_dim_type type);
1613 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1614 an internal data structure.
1615 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1616 read off using the following functions.
1618         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1619                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1620                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1621         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1622                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1623                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1624         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1625                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1626         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1627                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1628                 unsigned pos);
1629         int isl_basic_map_has_dim_id(
1630                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1631                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1632         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1633                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1634                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1635         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1636                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1637         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1638                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1639                 unsigned pos);
1641         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1642                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1643         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1644                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1645         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1646                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1647         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1648                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1650         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1651                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1652                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1653         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1654                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1655                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1656         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1657                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1658         const char *isl_set_get_dim_name(
1659                 __isl_keep isl_set *set,
1660                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1661         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1662                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1663                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1664         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
1665                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1666         const char *isl_map_get_dim_name(
1667                 __isl_keep isl_map *map,
1668                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1670 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1671 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1672 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1673 operations and may not be preserved across those operations.
1675 =head2 Properties
1677 =head3 Unary Properties
1679 =over
1681 =item * Emptiness
1683 The following functions test whether the given set or relation
1684 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1685 any computations, but simply check if the given set or relation
1686 is already known to be empty.
1688         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1689         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1690         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1691         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1692         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1693         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1694         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1695         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1696         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1697         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1699 =item * Universality
1701         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1702         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1703         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1705 =item * Single-valuedness
1707         int isl_basic_map_is_single_valued(
1708                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1709         int isl_map_plain_is_single_valued(
1710                 __isl_keep isl_map *map);
1711         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1712         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1714 =item * Injectivity
1716         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1717         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1718         int isl_union_map_plain_is_injective(
1719                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1720         int isl_union_map_is_injective(
1721                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1723 =item * Bijectivity
1725         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1726         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1728 =item * Position
1730         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
1731                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1732                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1733                 isl_int *val);
1734         int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
1735                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1736                 isl_int *val);
1737         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
1738                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1739                 isl_int *val);
1741 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1742 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
1744 =item * Space
1746 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
1748         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
1749         int isl_union_set_is_params(
1750                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1752 =item * Wrapping
1754 The following functions check whether the domain of the given
1755 (basic) set is a wrapped relation.
1757         int isl_basic_set_is_wrapping(
1758                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1759         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1761 =item * Internal Product
1763         int isl_basic_map_can_zip(
1764                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1765         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1767 Check whether the product of domain and range of the given relation
1768 can be computed,
1769 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1771 =item * Currying
1773         int isl_basic_map_can_curry(
1774                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1775         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
1777 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
1779 =back
1781 =head3 Binary Properties
1783 =over
1785 =item * Equality
1787         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1788                 __isl_keep isl_set *set2);
1789         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1790                 __isl_keep isl_set *set2);
1791         int isl_union_set_is_equal(
1792                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1793                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1794         int isl_basic_map_is_equal(
1795                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1796                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1797         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1798                 __isl_keep isl_map *map2);
1799         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1800                 __isl_keep isl_map *map2);
1801         int isl_union_map_is_equal(
1802                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1803                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1805 =item * Disjointness
1807         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1808                 __isl_keep isl_set *set2);
1810 =item * Subset
1812         int isl_basic_set_is_subset(
1813                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
1814                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
1815         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1816                 __isl_keep isl_set *set2);
1817         int isl_set_is_strict_subset(
1818                 __isl_keep isl_set *set1,
1819                 __isl_keep isl_set *set2);
1820         int isl_union_set_is_subset(
1821                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1822                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1823         int isl_union_set_is_strict_subset(
1824                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1825                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1826         int isl_basic_map_is_subset(
1827                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1828                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1829         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1830                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1831                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1832         int isl_map_is_subset(
1833                 __isl_keep isl_map *map1,
1834                 __isl_keep isl_map *map2);
1835         int isl_map_is_strict_subset(
1836                 __isl_keep isl_map *map1,
1837                 __isl_keep isl_map *map2);
1838         int isl_union_map_is_subset(
1839                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1840                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1841         int isl_union_map_is_strict_subset(
1842                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1843                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1845 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
1846 second argument.
1848 =back
1850 =head2 Unary Operations
1852 =over
1854 =item * Complement
1856         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1857                 __isl_take isl_set *set);
1858         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
1859                 __isl_take isl_map *map);
1861 =item * Inverse map
1863         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1864                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1865         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1866                 __isl_take isl_map *map);
1867         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1868                 __isl_take isl_union_map *umap);
1870 =item * Projection
1872         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1873                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1874                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1875         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1876                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1877                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1878         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1879                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1880         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1881                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1882         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
1883                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1884         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1885                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1886         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1887                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1888         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
1889         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
1890         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1891                 __isl_take isl_map *bmap);
1892         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1893                 __isl_take isl_map *map);
1894         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
1895                 __isl_take isl_union_set *uset);
1896         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
1897                 __isl_take isl_union_map *umap);
1898         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1899                 __isl_take isl_union_map *umap);
1900         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1901                 __isl_take isl_union_map *umap);
1903         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1904                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1905         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1906                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1907         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1908         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1909         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1910                 __isl_take isl_union_map *umap);
1911         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1912                 __isl_take isl_union_map *umap);
1914 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1915 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1917 =item * Elimination
1919         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
1920                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1921                 unsigned first, unsigned n);
1922         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
1923                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1924                 enum isl_dim_type type,
1925                 unsigned first, unsigned n);
1926         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
1927                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1928                 unsigned first, unsigned n);
1930 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
1931 without removing the dimensions.
1933 =item * Slicing
1935         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
1936                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1937                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1938                 isl_int value);
1939         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
1940                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1941                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1942         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
1943                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1944                 isl_int value);
1945         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
1946                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1947         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
1948                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1949                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1950         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
1951                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1953 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1954 dimension has the fixed given value.
1956         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
1957                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1958                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1959         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(
1960                 __isl_take isl_set *set,
1961                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1962                 isl_int value);
1963         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
1964                 __isl_take isl_set *set,
1965                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1966         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
1967                 __isl_take isl_map *map,
1968                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1969         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(
1970                 __isl_take isl_set *set,
1971                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1972                 isl_int value);
1973         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
1974                 __isl_take isl_set *set,
1975                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1976         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
1977                 __isl_take isl_map *map,
1978                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1980 Intersect the set or relation with the half-space where the given
1981 dimension has a value bounded by the fixed given value.
1983         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
1984                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1985                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1986         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
1987                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1988                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1989                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1990         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
1991                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1992                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1994 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1995 dimensions are equal to each other.
1997         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
1998                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1999                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2001 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2002 dimensions have opposite values.
2004         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2005                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2006                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2007         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2008                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2009                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2011 Intersect the relation with the half-space where the given
2012 dimensions satisfy the given ordering.
2014 =item * Identity
2016         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2017                 __isl_take isl_set *set);
2018         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2019                 __isl_take isl_union_set *uset);
2021 Construct an identity relation on the given (union) set.
2023 =item * Deltas
2025         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2026                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2027         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2028         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2029                 __isl_take isl_union_map *umap);
2031 These functions return a (basic) set containing the differences
2032 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2034         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2035                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2036         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2037                 __isl_take isl_map *map);
2038         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2039                 __isl_take isl_union_map *umap);
2041 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2042 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2044 =item * Coalescing
2046 Simplify the representation of a set or relation by trying
2047 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2048 basic set or relation.
2050         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2051         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2052         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2053                 __isl_take isl_union_set *uset);
2054         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2055                 __isl_take isl_union_map *umap);
2057 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2058 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2059 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2060 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2061 the following option.
2063         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2064                 isl_ctx *ctx, int val);
2065         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2066                 isl_ctx *ctx);
2068 =item * Detecting equalities
2070         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2071                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2072         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2073                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2074         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2075                 __isl_take isl_set *set);
2076         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2077                 __isl_take isl_map *map);
2078         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2079                 __isl_take isl_union_set *uset);
2080         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2081                 __isl_take isl_union_map *umap);
2083 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2084 equalities.
2086 =item * Removing redundant constraints
2088         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2089                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2090         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2091                 __isl_take isl_set *set);
2092         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2093                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2094         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2095                 __isl_take isl_map *map);
2097 =item * Convex hull
2099         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2100                 __isl_take isl_set *set);
2101         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2102                 __isl_take isl_map *map);
2104 If the input set or relation has any existentially quantified
2105 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2107 =item * Simple hull
2109         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2110                 __isl_take isl_set *set);
2111         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2112                 __isl_take isl_map *map);
2113         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2114                 __isl_take isl_union_map *umap);
2116 These functions compute a single basic set or relation
2117 that contains the whole input set or relation.
2118 In particular, the output is described by translates
2119 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2121 =begin latex
2123 (See \autoref{s:simple hull}.)
2125 =end latex
2127 =item * Affine hull
2129         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2130                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2131         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2132                 __isl_take isl_set *set);
2133         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2134                 __isl_take isl_union_set *uset);
2135         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2136                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2137         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2138                 __isl_take isl_map *map);
2139         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2140                 __isl_take isl_union_map *umap);
2142 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2143 per space.
2145 =item * Polyhedral hull
2147         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2148                 __isl_take isl_set *set);
2149         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2150                 __isl_take isl_map *map);
2151         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2152                 __isl_take isl_union_set *uset);
2153         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2154                 __isl_take isl_union_map *umap);
2156 These functions compute a single basic set or relation
2157 not involving any existentially quantified variables
2158 that contains the whole input set or relation.
2159 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2160 per space.
2162 =item * Feasibility
2164         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2165                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2166         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2167                 __isl_take isl_set *set);
2168         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2169                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2170         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2171                 __isl_take isl_map *map);
2173 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2174 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2176 =item * Optimization
2178         #include <isl/ilp.h>
2179         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
2180                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2181                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
2182         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
2183                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2184         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
2185                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2187 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2188 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2189 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
2190 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
2192 =item * Parametric optimization
2194         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2195                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2196         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2197                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2198         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2199                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2201 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2202 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2203 of the other set or output dimensions.
2204 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2206 =item * Dual
2208 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2209 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2210 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2211 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2212 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2213 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2214 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2215 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2216 in future.  In particular, future implementations may use different
2217 dualization algorithms or skip the elimination step.
2219         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2220                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2221         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2222                 __isl_take isl_set *set);
2223         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2224                 __isl_take isl_union_set *bset);
2225         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2226                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2227         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2228                 __isl_take isl_set *set);
2229         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2230                 __isl_take isl_union_set *bset);
2232 =item * Power
2234         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power(
2235                 __isl_take isl_map *map, isl_int exp);
2236         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_fixed_power(
2237                 __isl_take isl_union_map *umap, isl_int exp);
2239 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2240 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2241 of C<map> is computed.
2243         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2244                 int *exact);
2245         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2246                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2248 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2249 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2250 I<k>th power of C<map>.
2251 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2252 then C<*exact> is set to C<1>.
2254 =item * Transitive closure
2256         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2257                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2258         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2259                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2261 Compute the transitive closure of C<map>.
2262 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2263 then C<*exact> is set to C<1>.
2265 =item * Reaching path lengths
2267         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2268                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2270 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2271 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2272 end up in the given element.
2273 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2274 then C<*exact> is set to C<1>.
2275 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2276 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2277 In particular, if the input relation is a dependence relation
2278 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2279 to the free schedule.
2280 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2281 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2282 the overapproximation), then you will get an error message.
2284 =item * Wrapping
2286         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2287                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2288         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2289                 __isl_take isl_map *map);
2290         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2291                 __isl_take isl_union_map *umap);
2292         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2293                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2294         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2295                 __isl_take isl_set *set);
2296         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2297                 __isl_take isl_union_set *uset);
2299 =item * Flattening
2301 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2302 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2303 then the name of the space is also removed.
2305         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2306                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2307         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2308                 __isl_take isl_set *set);
2309         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2310                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2311         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2312                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2313         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2314                 __isl_take isl_map *map);
2315         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2316                 __isl_take isl_map *map);
2317         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2318                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2319         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2320                 __isl_take isl_map *map);
2322         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2323                 __isl_take isl_set *set);
2325 The function above constructs a relation
2326 that maps the input set to a flattened version of the set.
2328 =item * Lifting
2330 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2331 to the existentially quantified variables in the input.
2332 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2333 is the original space and the range corresponds to the original
2334 existentially quantified variables.
2336         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2337                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2338         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2339                 __isl_take isl_set *set);
2340         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2341                 __isl_take isl_union_set *uset);
2343 Given a local space that contains the existentially quantified
2344 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2345 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2346 can be constructed using the following function.
2348         #include <isl/local_space.h>
2349         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2350                 __isl_take isl_local_space *ls);
2352 =item * Internal Product
2354         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2355                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2356         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2357                 __isl_take isl_map *map);
2358         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2359                 __isl_take isl_union_map *umap);
2361 Given a relation with nested relations for domain and range,
2362 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2364 =item * Currying
2366         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2367                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2368         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2369                 __isl_take isl_map *map);
2370         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2371                 __isl_take isl_union_map *umap);
2373 Given a relation with a nested relation for domain,
2374 move the range of the nested relation out of the domain
2375 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2376 with the original range as range of this nested relation.
2378 =item * Aligning parameters
2380         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_align_params(
2381                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2382                 __isl_take isl_space *model);
2383         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2384                 __isl_take isl_set *set,
2385                 __isl_take isl_space *model);
2386         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_align_params(
2387                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2388                 __isl_take isl_space *model);
2389         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2390                 __isl_take isl_map *map,
2391                 __isl_take isl_space *model);
2393 Change the order of the parameters of the given set or relation
2394 such that the first parameters match those of C<model>.
2395 This may involve the introduction of extra parameters.
2396 All parameters need to be named.
2398 =item * Dimension manipulation
2400         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2401                 __isl_take isl_set *set,
2402                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2403         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2404                 __isl_take isl_map *map,
2405                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2406         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_insert_dims(
2407                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2408                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2409                 unsigned n);
2410         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert_dims(
2411                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2412                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2413                 unsigned n);
2414         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2415                 __isl_take isl_set *set,
2416                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2417         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2418                 __isl_take isl_map *map,
2419                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2420         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2421                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2422                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2423                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2424                 unsigned n);
2425         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2426                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2427                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2428                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2429                 unsigned n);
2430         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2431                 __isl_take isl_set *set,
2432                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2433                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2434                 unsigned n);
2435         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2436                 __isl_take isl_map *map,
2437                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2438                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2439                 unsigned n);
2441 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2442 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2443 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2444 to add new parameters, assuming
2445 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2446 are not sufficient.
2448 =back
2450 =head2 Binary Operations
2452 The two arguments of a binary operation not only need to live
2453 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2454 the same (number of) parameters.
2456 =head3 Basic Operations
2458 =over
2460 =item * Intersection
2462         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2463                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2464                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2465         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2466                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2467                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2468         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2469                 __isl_take isl_set *set,
2470                 __isl_take isl_set *params);
2471         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2472                 __isl_take isl_set *set1,
2473                 __isl_take isl_set *set2);
2474         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2475                 __isl_take isl_union_set *uset,
2476                 __isl_take isl_set *set);
2477         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2478                 __isl_take isl_union_map *umap,
2479                 __isl_take isl_set *set);
2480         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2481                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2482                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2483         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2484                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2485                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2486         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2487                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2488                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2489         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2490                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2491                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2492         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2493                 __isl_take isl_map *map,
2494                 __isl_take isl_set *params);
2495         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2496                 __isl_take isl_map *map,
2497                 __isl_take isl_set *set);
2498         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2499                 __isl_take isl_map *map,
2500                 __isl_take isl_set *set);
2501         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2502                 __isl_take isl_map *map1,
2503                 __isl_take isl_map *map2);
2504         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2505                 __isl_take isl_union_map *umap,
2506                 __isl_take isl_union_set *uset);
2507         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2508                 __isl_take isl_union_map *umap,
2509                 __isl_take isl_union_set *uset);
2510         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2511                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2512                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2514 The second argument to the C<_params> functions needs to be
2515 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
2516 for either argument is only allowed if the other argument is
2517 a parametric set as well.
2519 =item * Union
2521         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2522                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2523                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2524         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2525                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2526                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2527         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2528                 __isl_take isl_set *set1,
2529                 __isl_take isl_set *set2);
2530         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2531                 __isl_take isl_map *map1,
2532                 __isl_take isl_map *map2);
2533         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2534                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2535                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2536         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2537                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2538                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2540 =item * Set difference
2542         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2543                 __isl_take isl_set *set1,
2544                 __isl_take isl_set *set2);
2545         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2546                 __isl_take isl_map *map1,
2547                 __isl_take isl_map *map2);
2548         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2549                 __isl_take isl_map *map,
2550                 __isl_take isl_set *dom);
2551         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2552                 __isl_take isl_map *map,
2553                 __isl_take isl_set *dom);
2554         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2555                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2556                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2557         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2558                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2559                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2561 =item * Application
2563         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2564                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2565                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2566         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2567                 __isl_take isl_set *set,
2568                 __isl_take isl_map *map);
2569         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2570                 __isl_take isl_union_set *uset,
2571                 __isl_take isl_union_map *umap);
2572         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2573                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2574                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2575         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2576                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2577                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2578         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2579                 __isl_take isl_map *map1,
2580                 __isl_take isl_map *map2);
2581         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2582                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2583                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2584         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2585                 __isl_take isl_map *map1,
2586                 __isl_take isl_map *map2);
2587         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2588                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2589                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2591 =item * Cartesian Product
2593         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2594                 __isl_take isl_set *set1,
2595                 __isl_take isl_set *set2);
2596         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2597                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2598                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2599         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
2600                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2601                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2602         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2603                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2604                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2605         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_product(
2606                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2607                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2608         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
2609                 __isl_take isl_map *map1,
2610                 __isl_take isl_map *map2);
2611         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2612                 __isl_take isl_map *map1,
2613                 __isl_take isl_map *map2);
2614         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_product(
2615                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2616                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2617         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2618                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2619                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2620         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2621                 __isl_take isl_map *map1,
2622                 __isl_take isl_map *map2);
2623         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2624                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2625                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2627 The above functions compute the cross product of the given
2628 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2629 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2630 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2631 instead.
2633         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2634                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2635                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2636         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2637                 __isl_take isl_set *set1,
2638                 __isl_take isl_set *set2);
2639         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
2640                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2641                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2642         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
2643                 __isl_take isl_map *map1,
2644                 __isl_take isl_map *map2);
2645         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
2646                 __isl_take isl_map *map1,
2647                 __isl_take isl_map *map2);
2648         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
2649                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2650                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2651         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
2652                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2653                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2654         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
2655                 __isl_take isl_map *map1,
2656                 __isl_take isl_map *map2);
2658 =item * Simplification
2660         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
2661                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2662                 __isl_take isl_basic_set *context);
2663         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
2664                 __isl_take isl_set *context);
2665         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
2666                 __isl_take isl_set *set,
2667                 __isl_take isl_set *context);
2668         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
2669                 __isl_take isl_union_set *uset,
2670                 __isl_take isl_union_set *context);
2671         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
2672                 __isl_take isl_union_set *uset,
2673                 __isl_take isl_set *set);
2674         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
2675                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2676                 __isl_take isl_basic_map *context);
2677         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
2678                 __isl_take isl_map *context);
2679         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
2680                 __isl_take isl_map *map,
2681                 __isl_take isl_set *context);
2682         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
2683                 __isl_take isl_map *map,
2684                 __isl_take isl_set *context);
2685         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
2686                 __isl_take isl_map *map,
2687                 __isl_take isl_set *context);
2688         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
2689                 __isl_take isl_union_map *umap,
2690                 __isl_take isl_union_map *context);
2691         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
2692                 __isl_take isl_union_map *umap,
2693                 __isl_take isl_set *set);
2694         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
2695                 __isl_take isl_union_map *umap,
2696                 __isl_take isl_union_set *uset);
2697         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
2698                 __isl_take isl_union_map *umap,
2699                 __isl_take isl_union_set *uset);
2701 The gist operation returns a set or relation that has the
2702 same intersection with the context as the input set or relation.
2703 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
2704 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
2705 are removed.
2706 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
2707 per space.
2709 =back
2711 =head3 Lexicographic Optimization
2713 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
2714 the following functions
2715 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
2716 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
2717 that satisfy C<dom>.
2718 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2719 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
2720 has no elements.
2721 In other words, the union of the parameter values
2722 for which the result is non-empty and of C<*empty>
2723 is equal to C<dom>.
2725         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
2726                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2727                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2728                 __isl_give isl_set **empty);
2729         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
2730                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2731                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2732                 __isl_give isl_set **empty);
2733         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
2734                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2735                 __isl_give isl_set **empty);
2736         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2737                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2738                 __isl_give isl_set **empty);
2740 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2741 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2742 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2743 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2745         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2746                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2747         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2748                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2749         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2750                 __isl_take isl_set *set);
2751         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2752                 __isl_take isl_set *set);
2753         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2754                 __isl_take isl_union_set *uset);
2755         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2756                 __isl_take isl_union_set *uset);
2758 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
2759 the following functions
2760 compute a relation that maps each element of C<dom>
2761 to the single lexicographic minimum or maximum
2762 of the elements that are associated to that same
2763 element in C<map> (or C<bmap>).
2764 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2765 that contains the elements in C<dom> that do not map
2766 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
2767 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
2768 is equal to C<dom>.
2770         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
2771                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2772                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2773                 __isl_give isl_set **empty);
2774         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
2775                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2776                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2777                 __isl_give isl_set **empty);
2778         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
2779                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2780                 __isl_give isl_set **empty);
2781         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
2782                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2783                 __isl_give isl_set **empty);
2785 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
2786 return a map mapping each element in the domain of
2787 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
2788 of all elements associated to that element.
2789 In case of union relations, the optimum is computed per space.
2791         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
2792                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2793         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
2794                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2795         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
2796                 __isl_take isl_map *map);
2797         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
2798                 __isl_take isl_map *map);
2799         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
2800                 __isl_take isl_union_map *umap);
2801         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
2802                 __isl_take isl_union_map *umap);
2804 The following functions return their result in the form of
2805 a piecewise multi-affine expression
2806 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
2807 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
2808 returning a basic set or relation.
2810         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2811         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
2812                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2813         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2814         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
2815                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2816                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2817                 __isl_give isl_set **empty);
2818         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2819         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
2820                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2821                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2822                 __isl_give isl_set **empty);
2823         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2824         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
2825                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2826                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2827                 __isl_give isl_set **empty);
2828         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2829         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
2830                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2831                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2832                 __isl_give isl_set **empty);
2834 =head2 Lists
2836 Lists are defined over several element types, including
2837 C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_basic_set> and C<isl_set>.
2838 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
2839 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
2841         #include <isl/list.h>
2842         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
2843                 __isl_take isl_set *el);
2844         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
2845                 isl_ctx *ctx, int n);
2846         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
2847                 __isl_keep isl_set_list *list);
2848         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
2849                 __isl_take isl_set_list *list,
2850                 __isl_take isl_set *el);
2851         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
2852                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
2853                 __isl_take isl_set *set);
2854         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
2855                 __isl_take isl_set_list *list1,
2856                 __isl_take isl_set_list *list2);
2857         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
2859 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
2860 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
2861 element.
2863 Lists can be inspected using the following functions.
2865         #include <isl/list.h>
2866         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
2867         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
2868         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
2869                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
2870         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
2871                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
2872                 void *user);
2874 Lists can be printed using
2876         #include <isl/list.h>
2877         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
2878                 __isl_take isl_printer *p,
2879                 __isl_keep isl_set_list *list);
2881 =head2 Vectors
2883 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
2885         #include <isl/vec.h>
2886         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
2887                 unsigned size);
2888         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
2889         void isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
2891 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
2892 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2894         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
2895         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
2896         int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec,
2897                 int pos, isl_int *v);
2898         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(
2899                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, isl_int v);
2900         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
2901                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
2902         __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec,
2903                 isl_int v);
2904         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
2905                 int v);
2907 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2908 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2910 =head2 Matrices
2912 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
2914         #include <isl/mat.h>
2915         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
2916                 unsigned n_row, unsigned n_col);
2917         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
2918         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
2920 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
2921 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2923         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
2924         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
2925         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
2926         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
2927                 int row, int col, isl_int *v);
2928         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
2929                 int row, int col, isl_int v);
2930         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
2931                 int row, int col, int v);
2933 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2934 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2936 The following function can be used to compute the (right) inverse
2937 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
2938 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
2939 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
2941         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
2943 The following function can be used to compute the (right) kernel
2944 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
2945 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
2947         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
2949 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
2951 The zero quasi affine expression on a given domain can be created using
2953         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
2954                 __isl_take isl_local_space *ls);
2956 Note that the space in which the resulting object lives is a map space
2957 with the given space as domain and a one-dimensional range.
2959 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
2960 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
2961 be created using the following functions.
2963         #include <isl/aff.h>
2964         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
2965                 __isl_take isl_space *space);
2966         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
2967                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
2968         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
2969                 __isl_take isl_aff *aff);
2971 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
2972 and 0 outside the set can be created using the following function.
2974         #include <isl/aff.h>
2975         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
2976                 __isl_take isl_set *set);
2978 Quasi affine expressions can be copied and freed using
2980         #include <isl/aff.h>
2981         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
2982         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
2984         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
2985                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2986         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2988 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
2989 using the following function.  The constraint is required to have
2990 a non-zero coefficient for the specified dimension.
2992         #include <isl/constraint.h>
2993         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
2994                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
2995                 enum isl_dim_type type, int pos);
2997 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
2998 using the following function.
3000         #include <isl/constraint.h>
3001         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
3002                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
3004 Conversely, an equality constraint equating
3005 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
3006 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
3008         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
3009                 __isl_take isl_aff *aff);
3010         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
3011                 __isl_take isl_aff *aff);
3013 The expression can be inspected using
3015         #include <isl/aff.h>
3016         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
3017         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
3018                 enum isl_dim_type type);
3019         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
3020                 __isl_keep isl_aff *aff);
3021         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
3022                 __isl_keep isl_aff *aff);
3023         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
3024                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3025         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
3026                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3027                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3028         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
3029                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3030         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
3031                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3032                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3033         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
3034                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3035                 enum isl_dim_type type);
3036         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
3037                 isl_int *v);
3038         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
3039                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3040         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
3041                 isl_int *v);
3042         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
3043                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
3045         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3046         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3047                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3048                           __isl_take isl_aff *aff,
3049                           void *user), void *user);
3051         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
3052         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3054         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
3055                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3056         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3057                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3059         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3060         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3061                 enum isl_dim_type type);
3062         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3064 It can be modified using
3066         #include <isl/aff.h>
3067         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
3068                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3069                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3070         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
3071                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3072                 unsigned pos, const char *s);
3073         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
3074                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3075                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
3076         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
3077                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
3078                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3079                 __isl_take isl_id *id);
3080         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
3081                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3082         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3083                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3084         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
3085                 __isl_take isl_aff *aff,
3086                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3087         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3088                 __isl_take isl_aff *aff,
3089                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3090         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
3091                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3093         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
3094                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3095         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3096                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3097         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num(
3098                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3099         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
3100                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3101         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
3102                 __isl_take isl_aff *aff,
3103                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3104         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3105                 __isl_take isl_aff *aff,
3106                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3108         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3109                 __isl_take isl_aff *aff,
3110                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3111         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3112                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3113                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3114         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3115                 __isl_take isl_aff *aff,
3116                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3117         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3118                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3119                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3120         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3121                 __isl_take isl_aff *aff,
3122                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3123         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3124                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3125                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3127 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
3128 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3129 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
3130 the possibly rational constant or coefficient.
3131 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
3132 the numerator.
3134 To check whether an affine expressions is obviously zero
3135 or obviously equal to some other affine expression, use
3137         #include <isl/aff.h>
3138         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3139         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3140                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3141         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3142                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3143                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3145 Operations include
3147         #include <isl/aff.h>
3148         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3149                 __isl_take isl_aff *aff2);
3150         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3151                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3152                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3153         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3154                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3155                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3156         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3157                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3158                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3159         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3160                 __isl_take isl_aff *aff2);
3161         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3162                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3163                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3164         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3165         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3166                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3167         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3168         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3169                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3170         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3171         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3172                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3173         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
3174                 isl_int mod);
3175         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
3176                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
3177         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
3178                 isl_int f);
3179         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
3180                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3181         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
3182                 isl_int f);
3183         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3184                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3185         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
3186                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3188         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3189                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3190         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3191                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3193         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3194                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3196         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3197                 __isl_take isl_aff *aff,
3198                 __isl_take isl_space *model);
3199         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3200                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3201                 __isl_take isl_space *model);
3203         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3204                 __isl_take isl_aff *aff);
3206         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3207                 __isl_take isl_aff *aff,
3208                 __isl_take isl_set *context);
3209         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3210                 __isl_take isl_set *context);
3211         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3212                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3213                 __isl_take isl_set *context);
3214         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3215                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3216                 __isl_take isl_set *context);
3218         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3219                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3220         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3221                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3222                 __isl_take isl_set *set);
3223         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3224                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3225                 __isl_take isl_set *set);
3227         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3228                 __isl_take isl_aff *aff2);
3229         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3230                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3231                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3233 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3234 to be a constant.
3236         #include <isl/aff.h>
3237         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
3238                 __isl_take isl_aff *aff);
3239         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3240                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3241         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3242                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3243         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3244                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3245                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3246         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3247                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3248                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3249         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3250                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3251                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3252         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3253                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3254                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3255         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3256                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3257                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3258         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3259                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3260                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3262         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3263                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3264                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3265         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3266                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3267                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3268         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3269                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3270                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3271         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3272                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3273                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3274         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3275                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3276                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3277         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3278                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3279                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3281 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
3282 containing those elements in the domain space
3283 of C<aff> where C<aff> is negative.
3284 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3285 containing those elements in the shared space
3286 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3287 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
3288 containing those elements in the shared domain
3289 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3290 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3291 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3293         #include <isl/aff.h>
3294         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3295                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3296         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3297                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3298         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3299                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3301 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
3302 containing those elements in the domain
3303 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
3305         #include <isl/aff.h>
3306         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
3307                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
3308                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
3309                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
3311 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
3312 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
3313 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
3314 where C<cond> is zero.
3316         #include <isl/aff.h>
3317         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
3318                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3319                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3320         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
3321                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3322                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3323         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
3324                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3325                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3327 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
3328 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3329 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3330 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3331 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3332 associated expression is the defined one.
3334 An expression can be read from input using
3336         #include <isl/aff.h>
3337         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3338                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3339         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
3340                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3342 An expression can be printed using
3344         #include <isl/aff.h>
3345         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
3346                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
3348         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
3349                 __isl_take isl_printer *p,
3350                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3352 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
3354 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
3355 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
3357 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a C<isl_aff_list> using the
3358 following function.
3360         #include <isl/aff.h>
3361         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
3362                 __isl_take isl_space *space,
3363                 __isl_take isl_aff_list *list);
3365 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
3366 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
3367 for each output dimension),
3368 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
3369 either a universe or a specified domain) or
3370 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
3371 on a given domain
3372 can be created using the following functions.
3374         #include <isl/aff.h>
3375         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
3376                 __isl_take isl_space *space);
3377         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
3378                 __isl_take isl_space *space);
3379         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
3380                 __isl_take isl_space *space);
3381         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3382         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
3383                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3384         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
3385                 __isl_take isl_set *set,
3386                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
3387         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
3388                 __isl_take isl_set *set);
3390         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3391         isl_union_pw_multi_aff_empty(
3392                 __isl_take isl_space *space);
3393         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3394         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
3395                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
3396                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3397         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3398         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
3399                 __isl_take isl_union_set *uset);
3401 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
3402 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
3403 and the C<isl_map> is single-valued.
3405         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
3406                 __isl_take isl_set *set);
3407         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
3408                 __isl_take isl_map *map);
3410 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
3412         #include <isl/aff.h>
3413         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
3414                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3415         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
3417         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
3418                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3419         void *isl_pw_multi_aff_free(
3420                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3422         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3423         isl_union_pw_multi_aff_copy(
3424                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3425         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
3426                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3428 The expression can be inspected using
3430         #include <isl/aff.h>
3431         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
3432                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3433         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
3434                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3435         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
3436                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3437         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
3438                 enum isl_dim_type type);
3439         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
3440                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3441                 enum isl_dim_type type);
3442         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
3443                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
3444         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
3445                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
3446         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
3447                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3448                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3449         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
3450                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3451                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3452         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
3453                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
3454                 enum isl_dim_type type);
3455         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
3456                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3457                 enum isl_dim_type type);
3458         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
3459                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3460                 enum isl_dim_type type);
3461         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
3462                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3463                 enum isl_dim_type type);
3464         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
3465                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3466                 enum isl_dim_type type);
3468         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
3469                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3470                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3471                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
3472                             void *user), void *user);
3474         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
3475                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
3476                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3477                             void *user), void *user);
3479 It can be modified using
3481         #include <isl/aff.h>
3482         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
3483                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
3484                 __isl_take isl_aff *aff);
3485         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
3486                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3487                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3488         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
3489                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3490                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3491         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
3492                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3493                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3495         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
3496                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3497                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3499 To check whether two multiple affine expressions are
3500 obviously equal to each other, use
3502         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
3503                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
3504         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
3505                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
3506                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
3508 Operations include
3510         #include <isl/aff.h>
3511         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
3512                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3513                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3514         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
3515                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3516                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3517         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
3518                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
3519                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
3520         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
3521                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3522                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3523         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
3524                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3525                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3526         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
3527                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3528                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3529         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
3530                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3531                 isl_int f);
3532         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
3533                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3534                 __isl_take isl_set *set);
3535         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
3536                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3537                 __isl_take isl_set *set);
3538         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
3539                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3540                 __isl_give isl_local_space **ls);
3541         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
3542                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3543         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
3544                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3545                 __isl_take isl_set *context);
3546         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
3547                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3548                 __isl_take isl_set *context);
3549         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
3550                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3551                 __isl_take isl_set *set);
3552         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
3553                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3554                 __isl_take isl_set *set);
3555         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
3556                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3557         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
3558                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3559         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
3560                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3561                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3562         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_product(
3563                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3564                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3565         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3566         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
3567                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3568                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3569         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
3570                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3571                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3572         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3573         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
3574                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3575                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3577 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
3578 then it is assigned the local space that lies at the basis of
3579 the lifting applied.
3581         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
3582                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3583                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3584         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
3585                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3586                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3588 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
3589 containing those elements in the shared domain space
3590 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
3591 equal to C<ma2>.
3593 An expression can be read from input using
3595         #include <isl/aff.h>
3596         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
3597                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3598         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
3599                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3601 An expression can be printed using
3603         #include <isl/aff.h>
3604         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
3605                 __isl_take isl_printer *p,
3606                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3607         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
3608                 __isl_take isl_printer *p,
3609                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3610         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
3611                 __isl_take isl_printer *p,
3612                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3614 =head2 Points
3616 Points are elements of a set.  They can be used to construct
3617 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
3618 individual elements of a set.
3619 The zero point (the origin) can be created using
3621         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
3623 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
3624 using
3626         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
3627                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3628         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
3629                 __isl_take isl_point *pnt,
3630                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3632         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
3633                 __isl_take isl_point *pnt,
3634                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
3635         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
3636                 __isl_take isl_point *pnt,
3637                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
3639 Other properties can be obtained using
3641         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
3643 Points can be copied or freed using
3645         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
3646                 __isl_keep isl_point *pnt);
3647         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
3649 A singleton set can be created from a point using
3651         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
3652                 __isl_take isl_point *pnt);
3653         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
3654                 __isl_take isl_point *pnt);
3656 and a box can be created from two opposite extremal points using
3658         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
3659                 __isl_take isl_point *pnt1,
3660                 __isl_take isl_point *pnt2);
3661         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
3662                 __isl_take isl_point *pnt1,
3663                 __isl_take isl_point *pnt2);
3665 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
3666 the following functions.
3668         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
3669                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
3670                 void *user);
3671         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
3672                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
3673                 void *user);
3675 The function C<fn> is called for each integer point in
3676 C<set> with as second argument the last argument of
3677 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
3678 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
3679 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
3680 enumerating and return C<-1> as well.
3681 If the enumeration is performed successfully and to completion,
3682 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
3684 To obtain a single point of a (basic) set, use
3686         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
3687                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3688         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
3689                 __isl_take isl_set *set);
3691 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
3692 resulting point will be ``void'', a property that can be
3693 tested using
3695         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
3697 =head2 Piecewise Quasipolynomials
3699 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
3700 a parametric point to a rational value.
3701 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
3702 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
3703 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
3704 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
3705 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
3706 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
3707 that contains the point.  Outside of the union of cells,
3708 the value is assumed to be zero.
3709 For example, the piecewise quasipolynomial
3711         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
3713 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
3714 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
3715 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
3716 defined over different domains.
3717 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
3718 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
3719 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
3720 the number of points in the map
3722         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
3724 =head3 Input and Output
3726 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
3728         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3729         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
3730                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3732 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
3733 using the following functions.
3735         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
3736                 __isl_take isl_printer *p,
3737                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
3739         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
3740                 __isl_take isl_printer *p,
3741                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3743         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
3744                 __isl_take isl_printer *p,
3745                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3747 The output format of the printer
3748 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
3749 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
3750 is supported.
3751 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
3752 to set the names of all dimensions
3754         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
3755                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3756                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3757                 const char *s);
3758         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
3759         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
3760                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3761                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3762                 const char *s);
3764 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
3766 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
3767 More complicated quasipolynomials can be created by applying
3768 operations such as addition and multiplication
3769 on the resulting quasipolynomials
3771         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
3772                 __isl_take isl_space *domain);
3773         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
3774                 __isl_take isl_space *domain);
3775         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
3776                 __isl_take isl_space *domain);
3777         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
3778                 __isl_take isl_space *domain);
3779         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
3780                 __isl_take isl_space *domain);
3781         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
3782                 __isl_take isl_space *domain,
3783                 const isl_int n, const isl_int d);
3784         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
3785                 __isl_take isl_space *domain,
3786                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3787         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
3788                 __isl_take isl_aff *aff);
3790 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
3791 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
3792 the functions above corresponds to the domain of this map space.
3794 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
3795 with a single cell can be created using the following functions.
3796 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
3797 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
3799         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
3800                 __isl_take isl_space *space);
3801         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
3802                 __isl_take isl_set *set,
3803                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3804         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
3805                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3806         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
3807                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3809         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
3810                 __isl_take isl_space *space);
3811         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
3812                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3813         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
3814                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3815                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3817 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
3818 functions.
3820         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
3821                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
3822         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
3824         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
3825                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3826         void *isl_pw_qpolynomial_free(
3827                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3829         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
3830                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3831         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
3832                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3834 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
3836 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
3837 piecewise quasipolynomial, use the following function
3839         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
3840                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3841                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
3842                 void *user);
3844 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
3846         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
3847         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
3848                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3849                 __isl_take isl_space *space);
3851 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
3852 use either of the following two functions
3854         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
3855                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3856                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3857                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3858                           void *user), void *user);
3859         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
3860                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3861                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3862                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3863                           void *user), void *user);
3865 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
3866 and C<-1> on failure.  The difference between
3867 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
3868 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
3869 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
3870 compute unique representations for all existentially quantified
3871 variables and then turn these existentially quantified variables
3872 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
3873 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
3874 will not have any existentially quantified variables, but that
3875 the dimensions of the sets may be different for different
3876 invocations of C<fn>.
3878 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
3881         int isl_qpolynomial_foreach_term(
3882                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3883                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
3884                           void *user), void *user);
3886 The terms themselves can be inspected and freed using
3887 these functions
3889         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
3890                 enum isl_dim_type type);
3891         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
3892                 isl_int *n);
3893         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
3894                 isl_int *d);
3895         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
3896                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3897         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
3898                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
3899         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
3901 Each term is a product of parameters, set variables and
3902 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
3903 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
3904 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
3905 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
3906 using C<isl_int_init> before calling these functions.
3908 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
3910 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
3911 use the following function.
3913         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3914                 isl_int *n, isl_int *d);
3916 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
3917 then the numerator and denominator of the constant
3918 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
3920 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
3921 obviously equal, use
3923         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
3924                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3925                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3927 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
3929         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
3930                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
3931         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
3932                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3933         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
3934                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3935                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3936         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
3937                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3938                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3939         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
3940                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3941                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3942         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
3943                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
3945         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
3946                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3947                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3948         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
3949                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3950                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3951         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
3952                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3953                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3954         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
3955                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3956         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
3957                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3958                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3959         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
3960                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
3962         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
3963                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3964                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3965         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
3966                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3967                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3968         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
3969                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3970                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3972         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
3973                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3974                 __isl_take isl_point *pnt);
3976         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
3977                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3978                 __isl_take isl_point *pnt);
3980         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
3981                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3982         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3983                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
3984                 __isl_take isl_set *set);
3985         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
3986                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
3987                 __isl_take isl_set *set);
3989         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
3990                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3991         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3992                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
3993                 __isl_take isl_union_set *uset);
3994         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3995         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
3996                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
3997                 __isl_take isl_set *set);
3999         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
4000                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4001                 __isl_take isl_space *model);
4003         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
4004                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4005         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
4006                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4008         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
4009                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4011         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
4012                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4013                 __isl_take isl_set *context);
4014         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
4015                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4016                 __isl_take isl_set *context);
4018         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
4019                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4020                 __isl_take isl_set *context);
4021         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
4022                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4023                 __isl_take isl_set *context);
4025         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4026         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
4027                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4028                 __isl_take isl_set *context);
4029         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
4030                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4031                 __isl_take isl_union_set *context);
4033 The gist operation applies the gist operation to each of
4034 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
4035 The context is also exploited
4036 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
4038         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4039                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
4040         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4041         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4042                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
4044 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
4045 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
4046 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
4047 will lie somewhere in between.
4049 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
4051 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
4052 reduction (or fold) of quasipolynomials.
4053 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
4054 The objects are mainly used to represent the result of
4055 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
4056 i.e., as the result of the following function.
4058         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
4059                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4060                 enum isl_fold type, int *tight);
4062         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
4063                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4064                 enum isl_fold type, int *tight);
4066 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
4067 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
4068 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
4069 of the parameters there is at least
4070 one element in the domain that reaches the bound.
4071 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
4072 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
4073 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
4074 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
4075 wrapped relation becomes the domain of the result.
4077 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
4078 following functions.
4080         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
4081                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
4082         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
4083                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4084         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
4085                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4086         void isl_qpolynomial_fold_free(
4087                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
4088         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
4089                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4090         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
4091                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4093 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
4095 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
4096 using the following function.
4098         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
4099                 __isl_take isl_printer *p,
4100                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4101         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
4102                 __isl_take isl_printer *p,
4103                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4105 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
4106 output format of the printer
4107 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4108 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
4109 output format of the printer
4110 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
4111 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4112 to set the names of all dimensions
4114         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4115         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
4116                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4117                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4118                 const char *s);
4120 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
4122 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
4123 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
4125         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
4126                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4127                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4128                             void *user), void *user);
4130 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
4131 use either of the following two functions
4133         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
4134                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4135                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4136                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4137                           void *user), void *user);
4138         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
4139                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4140                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4141                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4142                           void *user), void *user);
4144 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
4145 of the difference between these two functions.
4147 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
4149         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
4150                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
4151                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
4152                           void *user), void *user);
4154 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
4156 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
4157 obviously equal, use
4159         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
4160                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4161                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4163 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
4165         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
4166                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
4168         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
4169                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4170                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4172         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
4173                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4174                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4176         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
4177                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4178                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4180         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
4181                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4182                 __isl_take isl_point *pnt);
4184         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
4185                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4186                 __isl_take isl_point *pnt);
4188         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4189         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4190                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4191                 __isl_take isl_set *set);
4193         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
4194                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4195         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
4196                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4197                 __isl_take isl_union_set *uset);
4198         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4199         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4200                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4201                 __isl_take isl_set *set);
4203         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
4204                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4206         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4207                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4209         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4210                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4212         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
4213                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4214                 __isl_take isl_set *context);
4215         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
4216                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4217                 __isl_take isl_set *context);
4219         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
4220                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4221                 __isl_take isl_set *context);
4222         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4223                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4224                 __isl_take isl_set *context);
4226         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
4227                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4228                 __isl_take isl_union_set *context);
4229         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4230         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4231                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4232                 __isl_take isl_set *context);
4234 The gist operation applies the gist operation to each of
4235 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
4236 In future, the operation will also exploit the context
4237 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
4239         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4240         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
4241                 __isl_take isl_set *set,
4242                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4243                 int *tight);
4244         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4245         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
4246                 __isl_take isl_map *map,
4247                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4248                 int *tight);
4249         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4250         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4251                 __isl_take isl_union_set *uset,
4252                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4253                 int *tight);
4254         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4255         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4256                 __isl_take isl_union_map *umap,
4257                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4258                 int *tight);
4260 The functions taking a map
4261 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
4262 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
4263 over all elements in the intersection of the range of the map
4264 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
4265 as a function of an element in the domain of the map.
4266 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
4267 intersection of the set and the domain of the
4268 piecewise quasipolynomial reduction.
4270 =head2 Dependence Analysis
4272 C<isl> contains specialized functionality for performing
4273 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
4274 and a collection of possible I<source> access relations,
4275 C<isl> can compute relations that describe
4276 for each iteration of the sink access, which iteration
4277 of which of the source access relations was the last
4278 to access the same data element before the given iteration
4279 of the sink access.
4280 The resulting dependence relations map source iterations
4281 to the corresponding sink iterations.
4282 To compute standard flow dependences, the sink should be
4283 a read, while the sources should be writes.
4284 If any of the source accesses are marked as being I<may>
4285 accesses, then there will be a dependence from the last
4286 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
4287 this last I<must> access.
4288 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
4289 then memory based dependence analysis is performed.
4290 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
4291 then value based dependence analysis is performed.
4293         #include <isl/flow.h>
4295         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
4297         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
4298                 __isl_take isl_map *sink,
4299                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
4300                 int max_source);
4301         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
4302                 __isl_take isl_access_info *acc,
4303                 __isl_take isl_map *source, int must,
4304                 void *source_user);
4305         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
4307         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
4308                 __isl_take isl_access_info *acc);
4310         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
4311                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
4312                           void *dep_user, void *user),
4313                 void *user);
4314         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
4315                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
4316         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
4318 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
4319 dependence analysis.  The other functions are used to construct
4320 the input for this function or to read off the output.
4322 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
4323 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
4324 The arguments to this functions are the sink access relation
4325 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
4326 access to the user, a callback function for specifying the
4327 relative order of source and sink accesses, and the number
4328 of source access relations that will be added.
4329 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
4330 The function is called with two user supplied tokens identifying
4331 either a source or the sink and it should return the shared nesting
4332 level and the relative order of the two accesses.
4333 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
4334 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
4335 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
4336 it should return I<2 * n>.
4337 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
4338 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
4339 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
4340 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
4341 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
4342 of the relation accesses I<all> elements in its image.
4343 The C<source_user> token is again used to identify
4344 the source access.  The range of the source access relation
4345 C<source> should have the same dimension as the range
4346 of the sink access relation.
4347 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
4348 called explicitly, because it is called implicitly by
4349 C<isl_access_info_compute_flow>.
4351 The result of the dependence analysis is collected in an
4352 C<isl_flow>.  There may be elements of
4353 the sink access for which no preceding source access could be
4354 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
4355 The relations containing these elements can be obtained through
4356 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
4357 and the second with C<must> unset.
4358 In the case of standard flow dependence analysis,
4359 with the sink a read and the sources I<must> writes,
4360 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
4361 array elements and the second relation is empty.
4362 The actual flow dependences can be extracted using
4363 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
4364 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
4365 a source and the sink.  The callback function is called
4366 with four arguments, the actual flow dependence relation
4367 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
4368 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
4369 identifying the source and an additional C<void *> with value
4370 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
4371 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
4372 source and if it is not followed by any I<may> sources.
4374 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
4375 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
4377 A higher-level interface to dependence analysis is provided
4378 by the following function.
4380         #include <isl/flow.h>
4382         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
4383                 __isl_take isl_union_map *must_source,
4384                 __isl_take isl_union_map *may_source,
4385                 __isl_take isl_union_map *schedule,
4386                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
4387                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
4388                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
4389                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
4391 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
4392 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
4393 of the domains of the accesses and of the schedule.
4394 The relative order of the iteration domains is given by the
4395 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
4396 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
4397 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
4398 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
4399 any of the other arguments is treated as an error.
4401 =head3 Interaction with Dependence Analysis
4403 During the dependence analysis, we frequently need to perform
4404 the following operation.  Given a relation between sink iterations
4405 and potential source iterations from a particular source domain,
4406 what is the last potential source iteration corresponding to each
4407 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
4408 the set of potential source iterations before or after each such operation.
4409 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
4410 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
4411 the sink iteration can ever be executed without one or more of
4412 the corresponding potential source iterations being executed.
4413 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
4414 but fixed source iteration from the potential source iterations.
4415 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
4416 function.
4418         #include <isl/flow.h>
4420         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
4421                 __isl_keep isl_map *source_map,
4422                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
4423                 void *user);
4424         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
4425                 __isl_take isl_access_info *acc,
4426                 isl_access_restrict fn, void *user);
4428 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
4429 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
4430 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
4431 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
4432 mapping sink iterations to potential source iterations.
4433 The second argument represents the sink iterations for which
4434 we want to compute the last source iteration.
4435 The third argument is the token corresponding to the source
4436 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
4437 The callback is expected to return a restriction on either the input or
4438 the output of the operation computing the last potential source.
4439 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
4440 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
4441 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
4442 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
4443 iterations is required.
4444 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
4445 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
4446 using the following functions.
4448         #include <isl/flow.h>
4450         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
4451                 __isl_take isl_set *source_restr,
4452                 __isl_take isl_set *sink_restr);
4453         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
4454                 __isl_take isl_set *source_restr);
4455         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
4456                 __isl_take isl_map *source_map);
4457         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
4458                 __isl_take isl_map *source_map);
4459         void *isl_restriction_free(
4460                 __isl_take isl_restriction *restr);
4461         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
4462                 __isl_keep isl_restriction *restr);
4464 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
4465 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
4466 is essentially equivalent to
4468         isl_restriction_input(isl_set_universe(
4469             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4470                             isl_set_universe(
4471             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4473 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
4475         isl_restriction_input(isl_set_empty(
4476             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4477                             isl_set_universe(
4478             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4480 =head2 Scheduling
4482 B<The functionality described in this section is fairly new
4483 and may be subject to change.>
4485 The following function can be used to compute a schedule
4486 for a union of domains.
4487 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
4488 to that of C<Pluto>.
4489 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
4490 be selected.
4491 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
4492 That is, all dependence distances over these dependences in the
4493 scheduled space are lexicographically positive.
4494 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
4495 C<proximity> dependences.
4496 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
4497 for groups of domains where the dependence distances have only
4498 non-negative values.
4499 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
4500 distances are only minimized during the extension to a
4501 full-dimensional schedule.
4503         #include <isl/schedule.h>
4504         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
4505                 __isl_take isl_union_set *domain,
4506                 __isl_take isl_union_map *validity,
4507                 __isl_take isl_union_map *proximity);
4508         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
4510 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
4511 from an C<isl_schedule> using the following function.
4513         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
4514                 __isl_keep isl_schedule *sched);
4516 A representation of the schedule can be printed using
4517          
4518         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
4519                 __isl_take isl_printer *p,
4520                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4522 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
4523 using the following function.
4525         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
4526                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4528 The individual bands can be visited in depth-first post-order
4529 using the following function.
4531         #include <isl/schedule.h>
4532         int isl_schedule_foreach_band(
4533                 __isl_keep isl_schedule *sched,
4534                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
4535                 void *user);
4537 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
4538 The bands inside the list can be copied and freed using the following
4539 functions.
4541         #include <isl/band.h>
4542         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
4543                 __isl_keep isl_band *band);
4544         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
4546 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
4547 These are referred to as the members of the band.
4548 The section of the schedule that corresponds to the band is
4549 referred to as the partial schedule of the band.
4550 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
4551 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
4552 dimensions form the suffix schedule.
4553 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
4554 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
4555 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
4556 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
4557 The properties of a band can be inspected using the following functions.
4559         #include <isl/band.h>
4560         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
4562         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
4563         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
4564                 __isl_keep isl_band *band);
4566         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
4567                 __isl_keep isl_band *band);
4568         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
4569                 __isl_keep isl_band *band);
4570         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
4571                 __isl_keep isl_band *band);
4573         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
4574         int isl_band_member_is_zero_distance(
4575                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
4577         int isl_band_list_foreach_band(
4578                 __isl_keep isl_band_list *list,
4579                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
4580                 void *user);
4582 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
4583 distance'' if it does not carry any proximity dependences
4584 within its band.
4585 That is, if the dependence distances of the proximity
4586 dependences are all zero in that direction (for fixed
4587 iterations of outer bands).
4588 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
4589 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
4590 in depth-first post-order.
4592 A band can be tiled using the following function.
4594         #include <isl/band.h>
4595         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
4596                 __isl_take isl_vec *sizes);
4598         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
4599                 int val);
4600         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
4602 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
4603 inside its schedule.
4604 A new child band is created to represent the point loops and it is
4605 inserted between the modified band and its children.
4606 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
4607 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
4609 A representation of the band can be printed using
4611         #include <isl/band.h>
4612         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
4613                 __isl_take isl_printer *p,
4614                 __isl_keep isl_band *band);
4616 =head3 Options
4618         #include <isl/schedule.h>
4619         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
4620                 isl_ctx *ctx, int val);
4621         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
4622                 isl_ctx *ctx);
4623         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
4624                 isl_ctx *ctx, int val);
4625         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
4626                 isl_ctx *ctx);
4627         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
4628         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
4629         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
4630                 isl_ctx *ctx, int val);
4631         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
4632                 isl_ctx *ctx);
4633         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
4634                 isl_ctx *ctx, int val);
4635         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
4636                 isl_ctx *ctx);
4637         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
4638                 isl_ctx *ctx, int val);
4639         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
4640                 isl_ctx *ctx);
4641         int isl_options_set_schedule_algorithm(
4642                 isl_ctx *ctx, int val);
4643         int isl_options_get_schedule_algorithm(
4644                 isl_ctx *ctx);
4645         int isl_options_set_schedule_separate_components(
4646                 isl_ctx *ctx, int val);
4647         int isl_options_get_schedule_separate_components(
4648                 isl_ctx *ctx);
4650 =over
4652 =item * schedule_max_coefficient
4654 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
4655 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
4656 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
4657 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
4658 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
4659 coefficients.
4661 =item * schedule_max_constant_term
4663 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
4664 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
4665 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
4666 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
4667 bounds on the constant coefficients.
4669 =item * schedule_fuse
4671 This option controls the level of fusion.
4672 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
4673 resulting schedule will be distributed as much as possible.
4674 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
4675 try to fuse loops in the resulting schedule.
4677 =item * schedule_maximize_band_depth
4679 If this option is set, we do not split bands at the point
4680 where we detect splitting is necessary. Instead, we
4681 backtrack and split bands as early as possible. This
4682 reduces the number of splits and maximizes the width of
4683 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
4684 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
4685 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
4686 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
4688 =item * schedule_outer_zero_distance
4690 If this option is set, then we try to construct schedules
4691 where the outermost scheduling dimension in each band
4692 results in a zero dependence distance over the proximity
4693 dependences.
4695 =item * schedule_split_scaled
4697 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
4698 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
4699 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
4700 divisor.
4701 The constant term is then placed in a separate band and the linear
4702 part is reduced.
4704 =item * schedule_algorithm
4706 Selects the scheduling algorithm to be used.
4707 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
4708 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
4710 =item * schedule_separate_components
4712 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
4713 then these components are scheduled separately.
4714 If this option is not set, then some iterations of the domains
4715 in these components may be scheduled together.
4716 If this option is set, then the components are given consecutive
4717 schedules.
4719 =back
4721 =head2 Parametric Vertex Enumeration
4723 The parametric vertex enumeration described in this section
4724 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
4725 library.
4727         #include <isl/vertices.h>
4728         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
4729                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
4731 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
4732 actual computation of the parametric vertices and the chamber
4733 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
4734 This information can be queried by either iterating over all
4735 the vertices or iterating over all the chambers or cells
4736 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
4738         int isl_vertices_foreach_vertex(
4739                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4740                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4741                 void *user);
4743         int isl_vertices_foreach_cell(
4744                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4745                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
4746                 void *user);
4747         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
4748                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4749                 void *user);
4751 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
4752 the following.
4754         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
4755                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4756         int isl_vertices_get_n_vertices(
4757                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4758         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
4760 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
4762         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4763         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4764         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
4765                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4766         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
4767                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4768         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
4770 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
4771 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
4772 of the vertex.
4773 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
4774 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
4775 and should not be mixed with integer sets.
4777 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
4779         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
4780         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
4781                 __isl_keep isl_cell *cell);
4782         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
4784 =head1 Applications
4786 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
4787 it also contains some basic applications that use some
4788 of the functionality of C<isl>.
4789 The input may be specified in either the L<isl format>
4790 or the L<PolyLib format>.
4792 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
4794 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
4795 an integer element of the polyhedron, if there is any.
4796 The first column in the output is the denominator and is always
4797 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
4798 then a vector of length zero is printed.
4800 =head2 C<isl_pip>
4802 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
4803 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
4804 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
4805 of constraints on a parametric polyhedron.
4806 The coefficients of the parameters appear in the last columns
4807 (but before the final constant column).
4808 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
4809 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
4810 is just a dump of the internal state.
4812 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
4814 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
4815 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
4816 If an affine objective function
4817 is given, then the constant should appear in the last column.
4819 =head2 C<isl_polytope_scan>
4821 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
4822 all integer points in the polytope.