add isl_aff_add_constant_num{,_si}
[isl.git] / doc / user.pod
blobb54ad8006b45d7cc90ef5f929955819d8a06404f
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_space(
677                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
678         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
679                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
680         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
681                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
682         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
683                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
685         #include <isl/point.h>
686         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
687                 __isl_keep isl_point *pnt);
689 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
690 using the following functions.
692         #include <isl/space.h>
693         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
694                 __isl_take isl_space *space,
695                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
696                 __isl_take isl_id *id);
697         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
698                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
699         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
700                 __isl_keep isl_space *space,
701                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
702         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
703                 __isl_take isl_space *space,
704                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
705                  __isl_keep const char *name);
706         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
707                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
708         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
709                 __isl_keep isl_space *space,
710                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
712 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
713 data structure, so the result can only be used while the
714 corresponding C<isl_space> is alive.
715 Also note that every function that operates on two sets or relations
716 requires that both arguments have the same parameters.  This also
717 means that if one of the arguments has named parameters, then the
718 other needs to have named parameters too and the names need to match.
719 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
720 arguments may have different parameters (as long as they are named),
721 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
722 the arguments.
724 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
725 its position can be obtained from the following function.
727         #include <isl/space.h>
728         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
729                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
730         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
731                 enum isl_dim_type type, const char *name);
733 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
734 using the following functions.
736         #include <isl/space.h>
737         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
738                 __isl_take isl_space *space,
739                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
740         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
741                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
742         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
743                 enum isl_dim_type type);
744         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
745                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
746         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
747                 __isl_take isl_space *space,
748                 enum isl_dim_type type, const char *s);
749         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
750                 enum isl_dim_type type);
751         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
752                 enum isl_dim_type type);
754 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
755 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
756 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
757 data structure.
758 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
759 to have the same name.
761 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
762 the domain or range of a relation can be a nested relation.
763 The following functions can be used to construct and deconstruct
764 such nested spaces.
766         #include <isl/space.h>
767         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
768         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
769         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
771 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
772 be the space of a set, while that of
773 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
774 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
775 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
777 Spaces can be created from other spaces
778 using the following functions.
780         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
781         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
782         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
783         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
784         __isl_give isl_space *isl_space_params(
785                 __isl_take isl_space *space);
786         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
787                 __isl_take isl_space *space);
788         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
789         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
790                 __isl_take isl_space *right);
791         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
792                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
793         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
794                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
795         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
796                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
797         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
798                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
799         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
800                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
801                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
802                 unsigned n);
803         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
804                 __isl_take isl_space *space);
805         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
806                 __isl_take isl_space *domain,
807                 __isl_take isl_space *range);
808         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
809         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
810                 __isl_take isl_space *space);
812 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
813 the name and the internal structure are lost.
815 =head2 Local Spaces
817 A local space is essentially a space with
818 zero or more existentially quantified variables.
819 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
820 using the following functions.
822         #include <isl/constraint.h>
823         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
824                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
826         #include <isl/set.h>
827         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
828                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
830         #include <isl/map.h>
831         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
832                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
834 A new local space can be created from a space using
836         #include <isl/local_space.h>
837         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
838                 __isl_take isl_space *space);
840 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
842         #include <isl/local_space.h>
843         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
844                 __isl_keep isl_local_space *ls);
845         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
846         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
847                 enum isl_dim_type type);
848         int isl_local_space_has_dim_id(
849                 __isl_keep isl_local_space *ls,
850                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
851         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
852                 __isl_keep isl_local_space *ls,
853                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
854         int isl_local_space_has_dim_name(
855                 __isl_keep isl_local_space *ls,
856                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
857         const char *isl_local_space_get_dim_name(
858                 __isl_keep isl_local_space *ls,
859                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
860         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
861                 __isl_take isl_local_space *ls,
862                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
863         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
864                 __isl_take isl_local_space *ls,
865                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
866                 __isl_take isl_id *id);
867         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
868                 __isl_keep isl_local_space *ls);
869         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
870                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
871         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
872                 __isl_keep isl_local_space *ls);
873         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
875 Two local spaces can be compared using
877         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
878                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
880 Local spaces can be created from other local spaces
881 using the following functions.
883         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
884                 __isl_take isl_local_space *ls);
885         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
886                 __isl_take isl_local_space *ls);
887         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
888                 __isl_take isl_local_space *ls);
889         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
890                 __isl_take isl_local_space *ls1,
891                 __isl_take isl_local_space *ls2);
892         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
893                 __isl_take isl_local_space *ls,
894                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
895         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
896                 __isl_take isl_local_space *ls,
897                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
898         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
899                 __isl_take isl_local_space *ls,
900                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
902 =head2 Input and Output
904 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
905 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
906 in some cases.
908 =head3 C<isl> format
910 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
911 syntax for describing the parameters and allows for the definition
912 of an existentially quantified variable as the integer division
913 of an affine expression.
914 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
915 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
917         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
918                                 i - 10 a <= 6) }
920 A set or relation can have several disjuncts, separated
921 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
922 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
923 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
924 C<and>.
926 =head3 C<PolyLib> format
928 If the represented set is a union, then the first line
929 contains a single number representing the number of disjuncts.
930 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
932 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
933 The first line contains two numbers representing
934 the number of rows and columns,
935 where the number of rows is equal to the number of constraints
936 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
937 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
938 In each row, the first column indicates whether the constraint
939 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
940 corresponds to the constant term.
942 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
943 appear in the last columns before the constant column.
944 The coefficients of any existentially quantified variables appear
945 between those of the set variables and those of the parameters.
947 =head3 Extended C<PolyLib> format
949 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
950 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
951 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
952 also contains four additional numbers:
953 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
954 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
955 quantified variables) and the number of parameters.
956 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
957 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
958 dimensions is zero.
960 =head3 Input
962         #include <isl/set.h>
963         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
964                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
965         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
966                 isl_ctx *ctx, const char *str);
967         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
968                 FILE *input);
969         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
970                 const char *str);
972         #include <isl/map.h>
973         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
974                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
975         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
976                 isl_ctx *ctx, const char *str);
977         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
978                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
979         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
980                 const char *str);
982         #include <isl/union_set.h>
983         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
984                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
985         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
986                 isl_ctx *ctx, const char *str);
988         #include <isl/union_map.h>
989         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
990                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
991         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
992                 isl_ctx *ctx, const char *str);
994 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
995 or the C<isl> format.
997 =head3 Output
999 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1000 be created.
1002         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1003                 FILE *file);
1004         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1005         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
1006         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1007                 __isl_keep isl_printer *printer);
1009 The printer can be inspected using the following functions.
1011         FILE *isl_printer_get_file(
1012                 __isl_keep isl_printer *printer);
1013         int isl_printer_get_output_format(
1014                 __isl_keep isl_printer *p);
1016 The behavior of the printer can be modified in various ways
1018         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1019                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1020         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1021                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1022         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1023                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1024         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1025                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1026         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1027                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1029 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1030 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1031 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1032 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
1033 C<isl_printer_set_indent>) spaces
1034 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1035 In the C<PolyLib> format output,
1036 the coefficients of the existentially quantified variables
1037 appear between those of the set variables and those
1038 of the parameters.
1039 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1040 by the specified amount (which may be negative).
1042 To actually print something, use
1044         #include <isl/printer.h>
1045         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1046                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1048         #include <isl/set.h>
1049         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1050                 __isl_take isl_printer *printer,
1051                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1052         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1053                 __isl_take isl_printer *printer,
1054                 __isl_keep isl_set *set);
1056         #include <isl/map.h>
1057         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1058                 __isl_take isl_printer *printer,
1059                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1060         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1061                 __isl_take isl_printer *printer,
1062                 __isl_keep isl_map *map);
1064         #include <isl/union_set.h>
1065         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1066                 __isl_take isl_printer *p,
1067                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1069         #include <isl/union_map.h>
1070         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1071                 __isl_take isl_printer *p,
1072                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1074 When called on a file printer, the following function flushes
1075 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1077         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1078                 __isl_take isl_printer *p);
1080 =head2 Creating New Sets and Relations
1082 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1084 =over
1086 =item * Empty sets and relations
1088         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1089                 __isl_take isl_space *space);
1090         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1091                 __isl_take isl_space *space);
1092         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1093                 __isl_take isl_space *space);
1094         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1095                 __isl_take isl_space *space);
1096         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1097                 __isl_take isl_space *space);
1098         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1099                 __isl_take isl_space *space);
1101 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1102 is only used to specify the parameters.
1104 =item * Universe sets and relations
1106         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1107                 __isl_take isl_space *space);
1108         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1109                 __isl_take isl_space *space);
1110         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1111                 __isl_take isl_space *space);
1112         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1113                 __isl_take isl_space *space);
1114         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1115                 __isl_take isl_union_set *uset);
1116         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1117                 __isl_take isl_union_map *umap);
1119 The sets and relations constructed by the functions above
1120 contain all integer values, while those constructed by the
1121 functions below only contain non-negative values.
1123         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1124                 __isl_take isl_space *space);
1125         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1126                 __isl_take isl_space *space);
1127         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1128                 __isl_take isl_space *space);
1129         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1130                 __isl_take isl_space *space);
1132 =item * Identity relations
1134         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1135                 __isl_take isl_space *space);
1136         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1137                 __isl_take isl_space *space);
1139 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1140 to be the same.
1142 =item * Lexicographic order
1144         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1145                 __isl_take isl_space *set_space);
1146         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1147                 __isl_take isl_space *set_space);
1148         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1149                 __isl_take isl_space *set_space);
1150         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1151                 __isl_take isl_space *set_space);
1152         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1153                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1154         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1155                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1156         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1157                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1158         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1159                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1161 The first four functions take a space for a B<set>
1162 and return relations that express that the elements in the domain
1163 are lexicographically less
1164 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1165 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1166 than the elements in the range.
1167 The last four functions take a space for a map
1168 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1169 in the domain are lexicographically less
1170 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1171 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1172 than the first C<n> dimensions in the range.
1174 =back
1176 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1177 using the following functions.
1179         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1180                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1181         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1182                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1184 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1185 using the following functions.
1187         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1188                 __isl_take isl_map *map);
1189         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1190                 __isl_take isl_set *set);
1192 The inverse conversions below can only be used if the input
1193 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1194 space.
1196         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1197                 __isl_take isl_union_set *uset);
1198         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1199                 __isl_take isl_union_map *umap);
1201 A zero-dimensional set can be constructed on a given parameter domain
1202 using the following function.
1204         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1205                 __isl_take isl_set *set);
1207 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1208 functions.
1210         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1211                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1212         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1213         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1214                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1215         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1216                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1217         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1218         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1219                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1220         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1221         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1222         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1223         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1224         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1225         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1227 Other sets and relations can be constructed by starting
1228 from a universe set or relation, adding equality and/or
1229 inequality constraints and then projecting out the
1230 existentially quantified variables, if any.
1231 Constraints can be constructed, manipulated and
1232 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1233 using the following functions.
1235         #include <isl/constraint.h>
1236         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1237                 __isl_take isl_local_space *ls);
1238         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1239                 __isl_take isl_local_space *ls);
1240         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1241                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1242         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1243                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1244         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1245                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1246                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1247         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1248                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1249                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1250         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1251                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1252                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1253         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1254                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1255                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1256         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1257                 __isl_take isl_map *map,
1258                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1259         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1260                 __isl_take isl_set *set,
1261                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1262         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1263                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1264                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1266 For example, to create a set containing the even integers
1267 between 10 and 42, you would use the following code.
1269         isl_space *space;
1270         isl_local_space *ls;
1271         isl_constraint *c;
1272         isl_basic_set *bset;
1274         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1275         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1276         ls = isl_local_space_from_space(space);
1278         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1279         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1280         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1281         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1283         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1284         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1285         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1286         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1288         c = isl_inequality_alloc(ls);
1289         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1290         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1291         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1293         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1295 Or, alternatively,
1297         isl_basic_set *bset;
1298         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1299                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1301 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1302 describing the equalities and the inequalities.
1304         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1305                 __isl_take isl_space *space,
1306                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1307                 enum isl_dim_type c1,
1308                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1309                 enum isl_dim_type c4);
1310         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1311                 __isl_take isl_space *space,
1312                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1313                 enum isl_dim_type c1,
1314                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1315                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1317 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1318 different kinds of variables appear in the input matrices
1319 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1320 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1321 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1322 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1324 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1325 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1326 or a list of affine expressions
1327 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1328 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1330         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1331                 __isl_take isl_aff *aff);
1332         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1333                 __isl_take isl_aff *aff);
1334         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1335                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1336         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1337                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1338         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1339                 __isl_take isl_space *domain_space,
1340                 __isl_take isl_aff_list *list);
1341         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1342                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1343         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1344                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1345         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1346                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1347         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1348                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1349         __isl_give isl_union_map *
1350         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1351                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1353 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1354 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1355 of zero affine expressions.
1357 =head2 Inspecting Sets and Relations
1359 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1360 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1361 explained in the following sections.
1362 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1363 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1364 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1365 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1367         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1368                 __isl_take isl_set *set);
1369         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1370                 __isl_take isl_map *map);
1371         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1372                 __isl_take isl_union_set *uset);
1373         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1374                 __isl_take isl_union_map *umap);
1376 This explicit representation defines the existentially quantified
1377 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1378 including earlier existentially quantified variables.
1379 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1380 has a unique value when the values of the other variables are known.
1381 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1382 with the same explicit representations, should appear in the
1383 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1384 either of the following functions.
1386         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1387                 __isl_take isl_set *set);
1388         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1389                 __isl_take isl_map *map);
1391 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1392 using the following functions, which compute an overapproximation.
1394         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1395                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1396         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1397                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1398         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1399                 __isl_take isl_set *set);
1400         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1401                 __isl_take isl_map *map);
1403 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1405         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1406                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1407                 void *user);
1408         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1409                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1410                 void *user);
1412 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1413 from
1415         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1416         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1418 To extract the set or map in a given space from a union, use
1420         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1421                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1422                 __isl_take isl_space *space);
1423         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1424                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1425                 __isl_take isl_space *space);
1427 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1429         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1430                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1431                 void *user);
1432         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1433                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1434                 void *user);
1436 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1437 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1438 occurs, the above functions will return -1.
1440 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1441 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1442 If this is required, then the user should call one of
1443 the following functions first.
1445         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1446                 __isl_take isl_set *set);
1447         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1448                 __isl_take isl_map *map);
1450 The number of basic sets in a set can be obtained
1451 from
1453         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1455 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1457         #include <isl/constraint.h>
1459         int isl_basic_set_n_constraint(
1460                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1461         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1462                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1463                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1464                 void *user);
1465         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1466                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1467                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1468                 void *user);
1469         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1471 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1472 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1473 occurs, the above functions will return -1.
1474 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1475 Use the following function to find out whether a constraint
1476 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1478         int isl_constraint_is_equality(
1479                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1481 The coefficients of the constraints can be inspected using
1482 the following functions.
1484         int isl_constraint_is_lower_bound(
1485                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1486                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1487         int isl_constraint_is_upper_bound(
1488                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1489                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1490         void isl_constraint_get_constant(
1491                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1492         void isl_constraint_get_coefficient(
1493                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1494                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1495         int isl_constraint_involves_dims(
1496                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1497                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1499 The explicit representations of the existentially quantified
1500 variables can be inspected using the following function.
1501 Note that the user is only allowed to use this function
1502 if the inspected set or map is the result of a call
1503 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1504 The existentially quantified variable is equal to the floor
1505 of the returned affine expression.  The affine expression
1506 itself can be inspected using the functions in
1507 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1509         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1510                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1512 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1513 form, use the following functions.
1515         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1516                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1517                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1518                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1519         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1520                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1521                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1522                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1523         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1524                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1525                 enum isl_dim_type c1,
1526                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1527                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1528         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1529                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1530                 enum isl_dim_type c1,
1531                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1532                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1534 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1535 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1536 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1537 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1539 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1540 be obtained using the following functions.
1542         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1543                 enum isl_dim_type type);
1544         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1545                 enum isl_dim_type type);
1546         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1547                 enum isl_dim_type type);
1548         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1549                 enum isl_dim_type type);
1551 To check whether the description of a set or relation depends
1552 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1553 constraints.  Instead the following functions can be used.
1555         int isl_basic_set_involves_dims(
1556                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1557                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1558         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1559                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1560         int isl_basic_map_involves_dims(
1561                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1562                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1563         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1564                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1566 Similarly, the following functions can be used to check whether
1567 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1569         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1570                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1571         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1572                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1574 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1575 or relation can be read off or set using the following functions.
1577         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1578                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1579         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1580                 __isl_take isl_set *set);
1581         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1582         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1583                 __isl_keep isl_set *set);
1584         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1585                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1586                 __isl_take isl_id *id);
1587         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1588                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1589         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1590                 enum isl_dim_type type);
1591         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1592                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1594         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1595                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1596         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1597                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1598         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1599         const char *isl_set_get_tuple_name(
1600                 __isl_keep isl_set *set);
1601         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1602                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1603                 enum isl_dim_type type);
1604         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1605                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1606                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1607         const char *isl_map_get_tuple_name(
1608                 __isl_keep isl_map *map,
1609                 enum isl_dim_type type);
1611 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1612 an internal data structure.
1613 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1614 read off using the following functions.
1616         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1617                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1618                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1619         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1620                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1621                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1622         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1623                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1624         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1625                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1626                 unsigned pos);
1627         int isl_basic_map_has_dim_id(
1628                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1629                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1630         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1631                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1632                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1633         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1634                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1635         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1636                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1637                 unsigned pos);
1639         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1640                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1641         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1642                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1643         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1644                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1645         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1646                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1648         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1649                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1650                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1651         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1652                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1653                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1654         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1655                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1656         const char *isl_set_get_dim_name(
1657                 __isl_keep isl_set *set,
1658                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1659         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1660                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1661                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1662         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
1663                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1664         const char *isl_map_get_dim_name(
1665                 __isl_keep isl_map *map,
1666                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1668 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1669 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1670 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1671 operations and may not be preserved across those operations.
1673 =head2 Properties
1675 =head3 Unary Properties
1677 =over
1679 =item * Emptiness
1681 The following functions test whether the given set or relation
1682 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1683 any computations, but simply check if the given set or relation
1684 is already known to be empty.
1686         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1687         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1688         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1689         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1690         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1691         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1692         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1693         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1694         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1695         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1697 =item * Universality
1699         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1700         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1701         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1703 =item * Single-valuedness
1705         int isl_basic_map_is_single_valued(
1706                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1707         int isl_map_plain_is_single_valued(
1708                 __isl_keep isl_map *map);
1709         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1710         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1712 =item * Injectivity
1714         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1715         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1716         int isl_union_map_plain_is_injective(
1717                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1718         int isl_union_map_is_injective(
1719                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1721 =item * Bijectivity
1723         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1724         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1726 =item * Position
1728         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
1729                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1730                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1731                 isl_int *val);
1732         int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
1733                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1734                 isl_int *val);
1735         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
1736                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1737                 isl_int *val);
1739 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1740 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
1742 =item * Space
1744 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
1746         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
1747         int isl_union_set_is_params(
1748                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1750 =item * Wrapping
1752 The following functions check whether the domain of the given
1753 (basic) set is a wrapped relation.
1755         int isl_basic_set_is_wrapping(
1756                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1757         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1759 =item * Internal Product
1761         int isl_basic_map_can_zip(
1762                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1763         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1765 Check whether the product of domain and range of the given relation
1766 can be computed,
1767 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1769 =item * Currying
1771         int isl_basic_map_can_curry(
1772                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1773         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
1775 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
1777 =back
1779 =head3 Binary Properties
1781 =over
1783 =item * Equality
1785         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1786                 __isl_keep isl_set *set2);
1787         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1788                 __isl_keep isl_set *set2);
1789         int isl_union_set_is_equal(
1790                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1791                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1792         int isl_basic_map_is_equal(
1793                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1794                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1795         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1796                 __isl_keep isl_map *map2);
1797         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1798                 __isl_keep isl_map *map2);
1799         int isl_union_map_is_equal(
1800                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1801                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1803 =item * Disjointness
1805         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1806                 __isl_keep isl_set *set2);
1808 =item * Subset
1810         int isl_basic_set_is_subset(
1811                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
1812                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
1813         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1814                 __isl_keep isl_set *set2);
1815         int isl_set_is_strict_subset(
1816                 __isl_keep isl_set *set1,
1817                 __isl_keep isl_set *set2);
1818         int isl_union_set_is_subset(
1819                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1820                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1821         int isl_union_set_is_strict_subset(
1822                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1823                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1824         int isl_basic_map_is_subset(
1825                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1826                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1827         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1828                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1829                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1830         int isl_map_is_subset(
1831                 __isl_keep isl_map *map1,
1832                 __isl_keep isl_map *map2);
1833         int isl_map_is_strict_subset(
1834                 __isl_keep isl_map *map1,
1835                 __isl_keep isl_map *map2);
1836         int isl_union_map_is_subset(
1837                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1838                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1839         int isl_union_map_is_strict_subset(
1840                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1841                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1843 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
1844 second argument.
1846 =back
1848 =head2 Unary Operations
1850 =over
1852 =item * Complement
1854         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1855                 __isl_take isl_set *set);
1856         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
1857                 __isl_take isl_map *map);
1859 =item * Inverse map
1861         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1862                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1863         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1864                 __isl_take isl_map *map);
1865         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1866                 __isl_take isl_union_map *umap);
1868 =item * Projection
1870         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1871                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1872                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1873         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1874                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1875                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1876         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1877                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1878         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1879                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1880         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
1881                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1882         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1883                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1884         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1885                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1886         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
1887         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
1888         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1889                 __isl_take isl_map *bmap);
1890         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1891                 __isl_take isl_map *map);
1892         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
1893                 __isl_take isl_union_set *uset);
1894         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
1895                 __isl_take isl_union_map *umap);
1896         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1897                 __isl_take isl_union_map *umap);
1898         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1899                 __isl_take isl_union_map *umap);
1901         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1902                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1903         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1904                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1905         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1906         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1907         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1908                 __isl_take isl_union_map *umap);
1909         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1910                 __isl_take isl_union_map *umap);
1912 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1913 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1915 =item * Elimination
1917         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
1918                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1919                 unsigned first, unsigned n);
1920         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
1921                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1922                 enum isl_dim_type type,
1923                 unsigned first, unsigned n);
1924         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
1925                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1926                 unsigned first, unsigned n);
1928 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
1929 without removing the dimensions.
1931 =item * Slicing
1933         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
1934                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1935                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1936                 isl_int value);
1937         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
1938                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1939                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1940         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
1941                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1942                 isl_int value);
1943         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
1944                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1945         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
1946                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1947                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1948         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
1949                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1951 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1952 dimension has the fixed given value.
1954         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
1955                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1956                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1957         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(
1958                 __isl_take isl_set *set,
1959                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1960                 isl_int value);
1961         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
1962                 __isl_take isl_set *set,
1963                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1964         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
1965                 __isl_take isl_map *map,
1966                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1967         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(
1968                 __isl_take isl_set *set,
1969                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1970                 isl_int value);
1971         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
1972                 __isl_take isl_set *set,
1973                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1974         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
1975                 __isl_take isl_map *map,
1976                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1978 Intersect the set or relation with the half-space where the given
1979 dimension has a value bounded by the fixed given value.
1981         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
1982                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1983                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1984         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
1985                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1986                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1987                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1988         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
1989                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1990                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1992 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1993 dimensions are equal to each other.
1995         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
1996                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1997                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1999 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2000 dimensions have opposite values.
2002         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2003                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2004                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2005         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2006                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2007                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2009 Intersect the relation with the half-space where the given
2010 dimensions satisfy the given ordering.
2012 =item * Identity
2014         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2015                 __isl_take isl_set *set);
2016         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2017                 __isl_take isl_union_set *uset);
2019 Construct an identity relation on the given (union) set.
2021 =item * Deltas
2023         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2024                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2025         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2026         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2027                 __isl_take isl_union_map *umap);
2029 These functions return a (basic) set containing the differences
2030 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2032         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2033                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2034         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2035                 __isl_take isl_map *map);
2036         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2037                 __isl_take isl_union_map *umap);
2039 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2040 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2042 =item * Coalescing
2044 Simplify the representation of a set or relation by trying
2045 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2046 basic set or relation.
2048         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2049         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2050         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2051                 __isl_take isl_union_set *uset);
2052         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2053                 __isl_take isl_union_map *umap);
2055 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2056 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2057 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2058 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2059 the following option.
2061         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2062                 isl_ctx *ctx, int val);
2063         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2064                 isl_ctx *ctx);
2066 =item * Detecting equalities
2068         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2069                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2070         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2071                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2072         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2073                 __isl_take isl_set *set);
2074         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2075                 __isl_take isl_map *map);
2076         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2077                 __isl_take isl_union_set *uset);
2078         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2079                 __isl_take isl_union_map *umap);
2081 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2082 equalities.
2084 =item * Removing redundant constraints
2086         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2087                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2088         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2089                 __isl_take isl_set *set);
2090         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2091                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2092         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2093                 __isl_take isl_map *map);
2095 =item * Convex hull
2097         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2098                 __isl_take isl_set *set);
2099         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2100                 __isl_take isl_map *map);
2102 If the input set or relation has any existentially quantified
2103 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2105 =item * Simple hull
2107         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2108                 __isl_take isl_set *set);
2109         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2110                 __isl_take isl_map *map);
2111         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2112                 __isl_take isl_union_map *umap);
2114 These functions compute a single basic set or relation
2115 that contains the whole input set or relation.
2116 In particular, the output is described by translates
2117 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2119 =begin latex
2121 (See \autoref{s:simple hull}.)
2123 =end latex
2125 =item * Affine hull
2127         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2128                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2129         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2130                 __isl_take isl_set *set);
2131         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2132                 __isl_take isl_union_set *uset);
2133         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2134                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2135         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2136                 __isl_take isl_map *map);
2137         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2138                 __isl_take isl_union_map *umap);
2140 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2141 per space.
2143 =item * Polyhedral hull
2145         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2146                 __isl_take isl_set *set);
2147         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2148                 __isl_take isl_map *map);
2149         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2150                 __isl_take isl_union_set *uset);
2151         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2152                 __isl_take isl_union_map *umap);
2154 These functions compute a single basic set or relation
2155 not involving any existentially quantified variables
2156 that contains the whole input set or relation.
2157 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2158 per space.
2160 =item * Feasibility
2162         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2163                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2164         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2165                 __isl_take isl_set *set);
2166         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2167                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2168         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2169                 __isl_take isl_map *map);
2171 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2172 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2174 =item * Optimization
2176         #include <isl/ilp.h>
2177         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
2178                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2179                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
2180         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
2181                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2182         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
2183                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2185 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2186 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2187 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
2188 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
2190 =item * Parametric optimization
2192         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2193                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2194         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2195                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2196         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2197                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2199 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2200 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2201 of the other set or output dimensions.
2202 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2204 =item * Dual
2206 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2207 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2208 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2209 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2210 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2211 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2212 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2213 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2214 in future.  In particular, future implementations may use different
2215 dualization algorithms or skip the elimination step.
2217         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2218                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2219         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2220                 __isl_take isl_set *set);
2221         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2222                 __isl_take isl_union_set *bset);
2223         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2224                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2225         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2226                 __isl_take isl_set *set);
2227         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2228                 __isl_take isl_union_set *bset);
2230 =item * Power
2232         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power(
2233                 __isl_take isl_map *map, isl_int exp);
2234         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_fixed_power(
2235                 __isl_take isl_union_map *umap, isl_int exp);
2237 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2238 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2239 of C<map> is computed.
2241         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2242                 int *exact);
2243         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2244                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2246 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2247 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2248 I<k>th power of C<map>.
2249 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2250 then C<*exact> is set to C<1>.
2252 =item * Transitive closure
2254         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2255                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2256         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2257                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2259 Compute the transitive closure of C<map>.
2260 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2261 then C<*exact> is set to C<1>.
2263 =item * Reaching path lengths
2265         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2266                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2268 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2269 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2270 end up in the given element.
2271 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2272 then C<*exact> is set to C<1>.
2273 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2274 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2275 In particular, if the input relation is a dependence relation
2276 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2277 to the free schedule.
2278 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2279 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2280 the overapproximation), then you will get an error message.
2282 =item * Wrapping
2284         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2285                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2286         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2287                 __isl_take isl_map *map);
2288         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2289                 __isl_take isl_union_map *umap);
2290         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2291                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2292         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2293                 __isl_take isl_set *set);
2294         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2295                 __isl_take isl_union_set *uset);
2297 =item * Flattening
2299 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2300 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2301 then the name of the space is also removed.
2303         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2304                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2305         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2306                 __isl_take isl_set *set);
2307         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2308                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2309         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2310                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2311         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2312                 __isl_take isl_map *map);
2313         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2314                 __isl_take isl_map *map);
2315         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2316                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2317         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2318                 __isl_take isl_map *map);
2320         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2321                 __isl_take isl_set *set);
2323 The function above constructs a relation
2324 that maps the input set to a flattened version of the set.
2326 =item * Lifting
2328 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2329 to the existentially quantified variables in the input.
2330 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2331 is the original space and the range corresponds to the original
2332 existentially quantified variables.
2334         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2335                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2336         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2337                 __isl_take isl_set *set);
2338         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2339                 __isl_take isl_union_set *uset);
2341 Given a local space that contains the existentially quantified
2342 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2343 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2344 can be constructed using the following function.
2346         #include <isl/local_space.h>
2347         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2348                 __isl_take isl_local_space *ls);
2350 =item * Internal Product
2352         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2353                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2354         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2355                 __isl_take isl_map *map);
2356         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2357                 __isl_take isl_union_map *umap);
2359 Given a relation with nested relations for domain and range,
2360 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2362 =item * Currying
2364         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2365                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2366         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2367                 __isl_take isl_map *map);
2368         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2369                 __isl_take isl_union_map *umap);
2371 Given a relation with a nested relation for domain,
2372 move the range of the nested relation out of the domain
2373 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2374 with the original range as range of this nested relation.
2376 =item * Aligning parameters
2378         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2379                 __isl_take isl_set *set,
2380                 __isl_take isl_space *model);
2381         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2382                 __isl_take isl_map *map,
2383                 __isl_take isl_space *model);
2385 Change the order of the parameters of the given set or relation
2386 such that the first parameters match those of C<model>.
2387 This may involve the introduction of extra parameters.
2388 All parameters need to be named.
2390 =item * Dimension manipulation
2392         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2393                 __isl_take isl_set *set,
2394                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2395         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2396                 __isl_take isl_map *map,
2397                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2398         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2399                 __isl_take isl_set *set,
2400                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2401         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2402                 __isl_take isl_map *map,
2403                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2404         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2405                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2406                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2407                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2408                 unsigned n);
2409         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2410                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2411                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2412                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2413                 unsigned n);
2414         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2415                 __isl_take isl_set *set,
2416                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2417                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2418                 unsigned n);
2419         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2420                 __isl_take isl_map *map,
2421                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2422                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2423                 unsigned n);
2425 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2426 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2427 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2428 to add new parameters, assuming
2429 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2430 are not sufficient.
2432 =back
2434 =head2 Binary Operations
2436 The two arguments of a binary operation not only need to live
2437 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2438 the same (number of) parameters.
2440 =head3 Basic Operations
2442 =over
2444 =item * Intersection
2446         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2447                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2448                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2449         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2450                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2451                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2452         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2453                 __isl_take isl_set *set,
2454                 __isl_take isl_set *params);
2455         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2456                 __isl_take isl_set *set1,
2457                 __isl_take isl_set *set2);
2458         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2459                 __isl_take isl_union_set *uset,
2460                 __isl_take isl_set *set);
2461         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2462                 __isl_take isl_union_map *umap,
2463                 __isl_take isl_set *set);
2464         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2465                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2466                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2467         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2468                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2469                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2470         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2471                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2472                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2473         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2474                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2475                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2476         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2477                 __isl_take isl_map *map,
2478                 __isl_take isl_set *params);
2479         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2480                 __isl_take isl_map *map,
2481                 __isl_take isl_set *set);
2482         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2483                 __isl_take isl_map *map,
2484                 __isl_take isl_set *set);
2485         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2486                 __isl_take isl_map *map1,
2487                 __isl_take isl_map *map2);
2488         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2489                 __isl_take isl_union_map *umap,
2490                 __isl_take isl_union_set *uset);
2491         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2492                 __isl_take isl_union_map *umap,
2493                 __isl_take isl_union_set *uset);
2494         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2495                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2496                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2498 The second argument to the C<_params> functions needs to be
2499 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
2500 for either argument is only allowed if the other argument is
2501 a parametric set as well.
2503 =item * Union
2505         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2506                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2507                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2508         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2509                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2510                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2511         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2512                 __isl_take isl_set *set1,
2513                 __isl_take isl_set *set2);
2514         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2515                 __isl_take isl_map *map1,
2516                 __isl_take isl_map *map2);
2517         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2518                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2519                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2520         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2521                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2522                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2524 =item * Set difference
2526         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2527                 __isl_take isl_set *set1,
2528                 __isl_take isl_set *set2);
2529         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2530                 __isl_take isl_map *map1,
2531                 __isl_take isl_map *map2);
2532         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2533                 __isl_take isl_map *map,
2534                 __isl_take isl_set *dom);
2535         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2536                 __isl_take isl_map *map,
2537                 __isl_take isl_set *dom);
2538         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2539                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2540                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2541         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2542                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2543                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2545 =item * Application
2547         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2548                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2549                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2550         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2551                 __isl_take isl_set *set,
2552                 __isl_take isl_map *map);
2553         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2554                 __isl_take isl_union_set *uset,
2555                 __isl_take isl_union_map *umap);
2556         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2557                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2558                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2559         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2560                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2561                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2562         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2563                 __isl_take isl_map *map1,
2564                 __isl_take isl_map *map2);
2565         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2566                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2567                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2568         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2569                 __isl_take isl_map *map1,
2570                 __isl_take isl_map *map2);
2571         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2572                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2573                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2575 =item * Cartesian Product
2577         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2578                 __isl_take isl_set *set1,
2579                 __isl_take isl_set *set2);
2580         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2581                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2582                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2583         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
2584                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2585                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2586         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2587                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2588                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2589         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
2590                 __isl_take isl_map *map1,
2591                 __isl_take isl_map *map2);
2592         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2593                 __isl_take isl_map *map1,
2594                 __isl_take isl_map *map2);
2595         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2596                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2597                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2598         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2599                 __isl_take isl_map *map1,
2600                 __isl_take isl_map *map2);
2601         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2602                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2603                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2605 The above functions compute the cross product of the given
2606 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2607 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2608 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2609 instead.
2611         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2612                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2613                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2614         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2615                 __isl_take isl_set *set1,
2616                 __isl_take isl_set *set2);
2617         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
2618                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2619                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2620         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
2621                 __isl_take isl_map *map1,
2622                 __isl_take isl_map *map2);
2623         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
2624                 __isl_take isl_map *map1,
2625                 __isl_take isl_map *map2);
2626         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
2627                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2628                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2629         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
2630                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2631                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2632         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
2633                 __isl_take isl_map *map1,
2634                 __isl_take isl_map *map2);
2636 =item * Simplification
2638         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
2639                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2640                 __isl_take isl_basic_set *context);
2641         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
2642                 __isl_take isl_set *context);
2643         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
2644                 __isl_take isl_set *set,
2645                 __isl_take isl_set *context);
2646         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
2647                 __isl_take isl_union_set *uset,
2648                 __isl_take isl_union_set *context);
2649         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
2650                 __isl_take isl_union_set *uset,
2651                 __isl_take isl_set *set);
2652         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
2653                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2654                 __isl_take isl_basic_map *context);
2655         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
2656                 __isl_take isl_map *context);
2657         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
2658                 __isl_take isl_map *map,
2659                 __isl_take isl_set *context);
2660         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
2661                 __isl_take isl_map *map,
2662                 __isl_take isl_set *context);
2663         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
2664                 __isl_take isl_map *map,
2665                 __isl_take isl_set *context);
2666         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
2667                 __isl_take isl_union_map *umap,
2668                 __isl_take isl_union_map *context);
2669         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
2670                 __isl_take isl_union_map *umap,
2671                 __isl_take isl_set *set);
2672         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
2673                 __isl_take isl_union_map *umap,
2674                 __isl_take isl_union_set *uset);
2675         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
2676                 __isl_take isl_union_map *umap,
2677                 __isl_take isl_union_set *uset);
2679 The gist operation returns a set or relation that has the
2680 same intersection with the context as the input set or relation.
2681 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
2682 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
2683 are removed.
2684 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
2685 per space.
2687 =back
2689 =head3 Lexicographic Optimization
2691 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
2692 the following functions
2693 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
2694 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
2695 that satisfy C<dom>.
2696 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2697 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
2698 has no elements.
2699 In other words, the union of the parameter values
2700 for which the result is non-empty and of C<*empty>
2701 is equal to C<dom>.
2703         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
2704                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2705                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2706                 __isl_give isl_set **empty);
2707         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
2708                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2709                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2710                 __isl_give isl_set **empty);
2711         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
2712                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2713                 __isl_give isl_set **empty);
2714         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2715                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2716                 __isl_give isl_set **empty);
2718 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2719 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2720 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2721 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2723         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2724                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2725         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2726                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2727         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2728                 __isl_take isl_set *set);
2729         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2730                 __isl_take isl_set *set);
2731         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2732                 __isl_take isl_union_set *uset);
2733         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2734                 __isl_take isl_union_set *uset);
2736 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
2737 the following functions
2738 compute a relation that maps each element of C<dom>
2739 to the single lexicographic minimum or maximum
2740 of the elements that are associated to that same
2741 element in C<map> (or C<bmap>).
2742 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2743 that contains the elements in C<dom> that do not map
2744 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
2745 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
2746 is equal to C<dom>.
2748         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
2749                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2750                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2751                 __isl_give isl_set **empty);
2752         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
2753                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2754                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2755                 __isl_give isl_set **empty);
2756         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
2757                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2758                 __isl_give isl_set **empty);
2759         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
2760                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2761                 __isl_give isl_set **empty);
2763 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
2764 return a map mapping each element in the domain of
2765 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
2766 of all elements associated to that element.
2767 In case of union relations, the optimum is computed per space.
2769         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
2770                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2771         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
2772                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2773         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
2774                 __isl_take isl_map *map);
2775         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
2776                 __isl_take isl_map *map);
2777         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
2778                 __isl_take isl_union_map *umap);
2779         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
2780                 __isl_take isl_union_map *umap);
2782 The following functions return their result in the form of
2783 a piecewise multi-affine expression
2784 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
2785 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
2786 returning a basic set or relation.
2788         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2789         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
2790                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2791         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2792         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
2793                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2794                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2795                 __isl_give isl_set **empty);
2796         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2797         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
2798                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2799                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2800                 __isl_give isl_set **empty);
2801         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2802         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
2803                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2804                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2805                 __isl_give isl_set **empty);
2806         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2807         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
2808                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2809                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2810                 __isl_give isl_set **empty);
2812 =head2 Lists
2814 Lists are defined over several element types, including
2815 C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_basic_set> and C<isl_set>.
2816 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
2817 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
2819         #include <isl/list.h>
2820         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
2821                 __isl_take isl_set *el);
2822         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
2823                 isl_ctx *ctx, int n);
2824         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
2825                 __isl_keep isl_set_list *list);
2826         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
2827                 __isl_take isl_set_list *list,
2828                 __isl_take isl_set *el);
2829         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
2830                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
2831                 __isl_take isl_set *set);
2832         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
2833                 __isl_take isl_set_list *list1,
2834                 __isl_take isl_set_list *list2);
2835         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
2837 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
2838 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
2839 element.
2841 Lists can be inspected using the following functions.
2843         #include <isl/list.h>
2844         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
2845         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
2846         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
2847                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
2848         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
2849                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
2850                 void *user);
2852 Lists can be printed using
2854         #include <isl/list.h>
2855         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
2856                 __isl_take isl_printer *p,
2857                 __isl_keep isl_set_list *list);
2859 =head2 Vectors
2861 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
2863         #include <isl/vec.h>
2864         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
2865                 unsigned size);
2866         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
2867         void isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
2869 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
2870 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2872         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
2873         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
2874         int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec,
2875                 int pos, isl_int *v);
2876         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(
2877                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, isl_int v);
2878         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
2879                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
2880         __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec,
2881                 isl_int v);
2882         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
2883                 int v);
2885 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2886 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2888 =head2 Matrices
2890 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
2892         #include <isl/mat.h>
2893         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
2894                 unsigned n_row, unsigned n_col);
2895         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
2896         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
2898 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
2899 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2901         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
2902         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
2903         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
2904         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
2905                 int row, int col, isl_int *v);
2906         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
2907                 int row, int col, isl_int v);
2908         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
2909                 int row, int col, int v);
2911 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2912 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2914 The following function can be used to compute the (right) inverse
2915 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
2916 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
2917 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
2919         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
2921 The following function can be used to compute the (right) kernel
2922 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
2923 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
2925         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
2927 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
2929 The zero quasi affine expression on a given domain can be created using
2931         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
2932                 __isl_take isl_local_space *ls);
2934 Note that the space in which the resulting object lives is a map space
2935 with the given space as domain and a one-dimensional range.
2937 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
2938 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
2939 be created using the following functions.
2941         #include <isl/aff.h>
2942         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
2943                 __isl_take isl_space *space);
2944         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
2945                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
2946         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
2947                 __isl_take isl_aff *aff);
2949 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
2950 and 0 outside the set can be created using the following function.
2952         #include <isl/aff.h>
2953         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
2954                 __isl_take isl_set *set);
2956 Quasi affine expressions can be copied and freed using
2958         #include <isl/aff.h>
2959         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
2960         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
2962         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
2963                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2964         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2966 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
2967 using the following function.  The constraint is required to have
2968 a non-zero coefficient for the specified dimension.
2970         #include <isl/constraint.h>
2971         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
2972                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
2973                 enum isl_dim_type type, int pos);
2975 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
2976 using the following function.
2978         #include <isl/constraint.h>
2979         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
2980                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
2982 Conversely, an equality constraint equating
2983 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
2984 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
2986         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
2987                 __isl_take isl_aff *aff);
2988         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
2989                 __isl_take isl_aff *aff);
2991 The expression can be inspected using
2993         #include <isl/aff.h>
2994         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
2995         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
2996                 enum isl_dim_type type);
2997         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
2998                 __isl_keep isl_aff *aff);
2999         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
3000                 __isl_keep isl_aff *aff);
3001         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
3002                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3003         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
3004                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3005                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3006         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
3007                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3008         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
3009                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3010                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3011         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
3012                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3013                 enum isl_dim_type type);
3014         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
3015                 isl_int *v);
3016         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
3017                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3018         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
3019                 isl_int *v);
3020         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
3021                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
3023         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3024         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3025                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3026                           __isl_take isl_aff *aff,
3027                           void *user), void *user);
3029         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
3030         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3032         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
3033                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3034         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3035                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3037         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3038         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3039                 enum isl_dim_type type);
3040         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3042 It can be modified using
3044         #include <isl/aff.h>
3045         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
3046                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3047                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3048         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
3049                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3050                 unsigned pos, const char *s);
3051         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
3052                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3053                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
3054         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
3055                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
3056                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3057                 __isl_take isl_id *id);
3058         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
3059                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3060         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3061                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3062         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
3063                 __isl_take isl_aff *aff,
3064                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3065         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3066                 __isl_take isl_aff *aff,
3067                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3068         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
3069                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3071         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
3072                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3073         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3074                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3075         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num(
3076                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3077         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
3078                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3079         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
3080                 __isl_take isl_aff *aff,
3081                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3082         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3083                 __isl_take isl_aff *aff,
3084                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3086         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3087                 __isl_take isl_aff *aff,
3088                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3089         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3090                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3091                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3092         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3093                 __isl_take isl_aff *aff,
3094                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3095         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3096                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3097                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3098         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3099                 __isl_take isl_aff *aff,
3100                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3101         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3102                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3103                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3105 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
3106 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3107 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
3108 the possibly rational constant or coefficient.
3109 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
3110 the numerator.
3112 To check whether an affine expressions is obviously zero
3113 or obviously equal to some other affine expression, use
3115         #include <isl/aff.h>
3116         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3117         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3118                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3119         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3120                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3121                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3123 Operations include
3125         #include <isl/aff.h>
3126         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3127                 __isl_take isl_aff *aff2);
3128         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3129                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3130                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3131         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3132                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3133                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3134         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3135                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3136                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3137         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3138                 __isl_take isl_aff *aff2);
3139         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3140                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3141                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3142         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3143         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3144                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3145         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3146         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3147                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3148         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3149         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3150                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3151         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
3152                 isl_int mod);
3153         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
3154                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
3155         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
3156                 isl_int f);
3157         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
3158                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3159         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
3160                 isl_int f);
3161         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3162                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3163         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
3164                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3166         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3167                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3168         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3169                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3171         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3172                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3174         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3175                 __isl_take isl_aff *aff,
3176                 __isl_take isl_space *model);
3177         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3178                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3179                 __isl_take isl_space *model);
3181         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3182                 __isl_take isl_aff *aff);
3184         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3185                 __isl_take isl_aff *aff,
3186                 __isl_take isl_set *context);
3187         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3188                 __isl_take isl_set *context);
3189         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3190                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3191                 __isl_take isl_set *context);
3192         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3193                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3194                 __isl_take isl_set *context);
3196         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3197                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3198         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3199                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3200                 __isl_take isl_set *set);
3201         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3202                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3203                 __isl_take isl_set *set);
3205         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3206                 __isl_take isl_aff *aff2);
3207         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3208                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3209                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3211 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3212 to be a constant.
3214         #include <isl/aff.h>
3215         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3216                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3217         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3218                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3219         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3220                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3221                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3222         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3223                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3224                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3225         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3226                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3227                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3228         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3229                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3230                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3231         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3232                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3233                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3234         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3235                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3236                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3238         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3239                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3240                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3241         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3242                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3243                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3244         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3245                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3246                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3247         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3248                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3249                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3250         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3251                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3252                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3253         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3254                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3255                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3257 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3258 containing those elements in the shared space
3259 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3260 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
3261 containing those elements in the shared domain
3262 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3263 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3264 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3266         #include <isl/aff.h>
3267         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3268                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3269         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3270                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3271         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3272                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3274 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
3275 containing those elements in the domain
3276 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
3278         #include <isl/aff.h>
3279         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
3280                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
3281                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
3282                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
3284 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
3285 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
3286 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
3287 where C<cond> is zero.
3289         #include <isl/aff.h>
3290         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
3291                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3292                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3293         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
3294                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3295                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3296         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
3297                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3298                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3300 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
3301 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3302 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3303 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3304 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3305 associated expression is the defined one.
3307 An expression can be read from input using
3309         #include <isl/aff.h>
3310         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3311                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3312         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
3313                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3315 An expression can be printed using
3317         #include <isl/aff.h>
3318         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
3319                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
3321         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
3322                 __isl_take isl_printer *p,
3323                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3325 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
3327 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
3328 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
3330 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a C<isl_aff_list> using the
3331 following function.
3333         #include <isl/aff.h>
3334         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
3335                 __isl_take isl_space *space,
3336                 __isl_take isl_aff_list *list);
3338 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
3339 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
3340 for each output dimension),
3341 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
3342 either a universe or a specified domain) or
3343 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
3344 on a given domain
3345 can be created using the following functions.
3347         #include <isl/aff.h>
3348         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
3349                 __isl_take isl_space *space);
3350         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
3351                 __isl_take isl_space *space);
3352         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3353         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
3354                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3355         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
3356                 __isl_take isl_set *set,
3357                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
3358         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
3359                 __isl_take isl_set *set);
3361         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3362         isl_union_pw_multi_aff_empty(
3363                 __isl_take isl_space *space);
3364         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3365         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
3366                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
3367                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3368         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3369         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
3370                 __isl_take isl_union_set *uset);
3372 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
3373 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
3374 and the C<isl_map> is single-valued.
3376         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
3377                 __isl_take isl_set *set);
3378         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
3379                 __isl_take isl_map *map);
3381 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
3383         #include <isl/aff.h>
3384         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
3385                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3386         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
3388         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
3389                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3390         void *isl_pw_multi_aff_free(
3391                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3393         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3394         isl_union_pw_multi_aff_copy(
3395                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3396         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
3397                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3399 The expression can be inspected using
3401         #include <isl/aff.h>
3402         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
3403                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3404         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
3405                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3406         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
3407                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3408         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
3409                 enum isl_dim_type type);
3410         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
3411                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3412                 enum isl_dim_type type);
3413         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
3414                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
3415         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
3416                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
3417         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
3418                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3419                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3420         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
3421                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3422                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3423         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
3424                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
3425                 enum isl_dim_type type);
3426         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
3427                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3428                 enum isl_dim_type type);
3429         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
3430                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3431                 enum isl_dim_type type);
3432         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
3433                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3434                 enum isl_dim_type type);
3435         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
3436                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3437                 enum isl_dim_type type);
3439         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
3440                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3441                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3442                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
3443                             void *user), void *user);
3445         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
3446                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
3447                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3448                             void *user), void *user);
3450 It can be modified using
3452         #include <isl/aff.h>
3453         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
3454                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
3455                 __isl_take isl_aff *aff);
3456         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
3457                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3458                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3459         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
3460                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3461                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3462         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
3463                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3464                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3466         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
3467                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3468                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3470 To check whether two multiple affine expressions are
3471 obviously equal to each other, use
3473         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
3474                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
3475         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
3476                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
3477                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
3479 Operations include
3481         #include <isl/aff.h>
3482         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
3483                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
3484                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
3485         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
3486                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3487                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3488         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
3489                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3490                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3491         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
3492                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3493                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3494         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
3495                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3496                 isl_int f);
3497         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
3498                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3499                 __isl_take isl_set *set);
3500         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
3501                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3502                 __isl_take isl_set *set);
3503         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
3504                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3505                 __isl_give isl_local_space **ls);
3506         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
3507                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3508         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
3509                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3510                 __isl_take isl_set *context);
3511         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
3512                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3513                 __isl_take isl_set *context);
3514         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
3515                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3516                 __isl_take isl_set *set);
3517         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
3518                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3519                 __isl_take isl_set *set);
3520         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
3521                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3522         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
3523                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3524         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
3525                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3526                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3527         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3528         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
3529                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3530                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3531         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3532         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
3533                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3534                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3536 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
3537 then it is assigned the local space that lies at the basis of
3538 the lifting applied.
3540 An expression can be read from input using
3542         #include <isl/aff.h>
3543         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
3544                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3545         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
3546                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3548 An expression can be printed using
3550         #include <isl/aff.h>
3551         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
3552                 __isl_take isl_printer *p,
3553                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3554         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
3555                 __isl_take isl_printer *p,
3556                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3557         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
3558                 __isl_take isl_printer *p,
3559                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3561 =head2 Points
3563 Points are elements of a set.  They can be used to construct
3564 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
3565 individual elements of a set.
3566 The zero point (the origin) can be created using
3568         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
3570 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
3571 using
3573         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
3574                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3575         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
3576                 __isl_take isl_point *pnt,
3577                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3579         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
3580                 __isl_take isl_point *pnt,
3581                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
3582         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
3583                 __isl_take isl_point *pnt,
3584                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
3586 Other properties can be obtained using
3588         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
3590 Points can be copied or freed using
3592         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
3593                 __isl_keep isl_point *pnt);
3594         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
3596 A singleton set can be created from a point using
3598         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
3599                 __isl_take isl_point *pnt);
3600         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
3601                 __isl_take isl_point *pnt);
3603 and a box can be created from two opposite extremal points using
3605         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
3606                 __isl_take isl_point *pnt1,
3607                 __isl_take isl_point *pnt2);
3608         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
3609                 __isl_take isl_point *pnt1,
3610                 __isl_take isl_point *pnt2);
3612 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
3613 the following functions.
3615         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
3616                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
3617                 void *user);
3618         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
3619                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
3620                 void *user);
3622 The function C<fn> is called for each integer point in
3623 C<set> with as second argument the last argument of
3624 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
3625 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
3626 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
3627 enumerating and return C<-1> as well.
3628 If the enumeration is performed successfully and to completion,
3629 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
3631 To obtain a single point of a (basic) set, use
3633         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
3634                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3635         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
3636                 __isl_take isl_set *set);
3638 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
3639 resulting point will be ``void'', a property that can be
3640 tested using
3642         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
3644 =head2 Piecewise Quasipolynomials
3646 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
3647 a parametric point to a rational value.
3648 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
3649 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
3650 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
3651 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
3652 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
3653 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
3654 that contains the point.  Outside of the union of cells,
3655 the value is assumed to be zero.
3656 For example, the piecewise quasipolynomial
3658         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
3660 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
3661 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
3662 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
3663 defined over different domains.
3664 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
3665 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
3666 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
3667 the number of points in the map
3669         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
3671 =head3 Input and Output
3673 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
3675         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3676         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
3677                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3679 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
3680 using the following functions.
3682         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
3683                 __isl_take isl_printer *p,
3684                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
3686         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
3687                 __isl_take isl_printer *p,
3688                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3690         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
3691                 __isl_take isl_printer *p,
3692                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3694 The output format of the printer
3695 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
3696 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
3697 is supported.
3698 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
3699 to set the names of all dimensions
3701         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
3702                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3703                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3704                 const char *s);
3705         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
3706         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
3707                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3708                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3709                 const char *s);
3711 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
3713 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
3714 More complicated quasipolynomials can be created by applying
3715 operations such as addition and multiplication
3716 on the resulting quasipolynomials
3718         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
3719                 __isl_take isl_space *domain);
3720         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
3721                 __isl_take isl_space *domain);
3722         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
3723                 __isl_take isl_space *domain);
3724         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
3725                 __isl_take isl_space *domain);
3726         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
3727                 __isl_take isl_space *domain);
3728         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
3729                 __isl_take isl_space *domain,
3730                 const isl_int n, const isl_int d);
3731         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
3732                 __isl_take isl_space *domain,
3733                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3734         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
3735                 __isl_take isl_aff *aff);
3737 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
3738 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
3739 the functions above corresponds to the domain of this map space.
3741 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
3742 with a single cell can be created using the following functions.
3743 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
3744 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
3746         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
3747                 __isl_take isl_space *space);
3748         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
3749                 __isl_take isl_set *set,
3750                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3751         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
3752                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3753         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
3754                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3756         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
3757                 __isl_take isl_space *space);
3758         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
3759                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3760         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
3761                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3762                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3764 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
3765 functions.
3767         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
3768                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
3769         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
3771         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
3772                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3773         void *isl_pw_qpolynomial_free(
3774                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3776         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
3777                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3778         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
3779                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3781 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
3783 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
3784 piecewise quasipolynomial, use the following function
3786         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
3787                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3788                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
3789                 void *user);
3791 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
3793         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
3794         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
3795                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3796                 __isl_take isl_space *space);
3798 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
3799 use either of the following two functions
3801         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
3802                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3803                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3804                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3805                           void *user), void *user);
3806         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
3807                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3808                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3809                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3810                           void *user), void *user);
3812 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
3813 and C<-1> on failure.  The difference between
3814 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
3815 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
3816 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
3817 compute unique representations for all existentially quantified
3818 variables and then turn these existentially quantified variables
3819 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
3820 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
3821 will not have any existentially quantified variables, but that
3822 the dimensions of the sets may be different for different
3823 invocations of C<fn>.
3825 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
3828         int isl_qpolynomial_foreach_term(
3829                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3830                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
3831                           void *user), void *user);
3833 The terms themselves can be inspected and freed using
3834 these functions
3836         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
3837                 enum isl_dim_type type);
3838         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
3839                 isl_int *n);
3840         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
3841                 isl_int *d);
3842         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
3843                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3844         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
3845                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
3846         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
3848 Each term is a product of parameters, set variables and
3849 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
3850 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
3851 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
3852 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
3853 using C<isl_int_init> before calling these functions.
3855 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
3857 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
3858 use the following function.
3860         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3861                 isl_int *n, isl_int *d);
3863 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
3864 then the numerator and denominator of the constant
3865 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
3867 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
3868 obviously equal, use
3870         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
3871                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3872                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3874 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
3876         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
3877                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
3878         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
3879                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3880         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
3881                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3882                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3883         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
3884                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3885                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3886         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
3887                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3888                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3889         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
3890                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
3892         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
3893                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3894                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3895         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
3896                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3897                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3898         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
3899                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3900                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3901         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
3902                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3903         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
3904                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3905                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3906         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
3907                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
3909         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
3910                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3911                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3912         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
3913                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3914                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3915         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
3916                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3917                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3919         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
3920                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3921                 __isl_take isl_point *pnt);
3923         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
3924                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3925                 __isl_take isl_point *pnt);
3927         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
3928                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3929         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3930                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
3931                 __isl_take isl_set *set);
3932         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
3933                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
3934                 __isl_take isl_set *set);
3936         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
3937                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3938         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3939                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
3940                 __isl_take isl_union_set *uset);
3941         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3942         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
3943                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
3944                 __isl_take isl_set *set);
3946         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
3947                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3948                 __isl_take isl_space *model);
3950         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
3951                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3952         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
3953                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3955         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
3956                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3958         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
3959                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3960                 __isl_take isl_set *context);
3961         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
3962                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3963                 __isl_take isl_set *context);
3965         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
3966                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3967                 __isl_take isl_set *context);
3968         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
3969                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3970                 __isl_take isl_set *context);
3972         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3973         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
3974                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3975                 __isl_take isl_set *context);
3976         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
3977                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3978                 __isl_take isl_union_set *context);
3980 The gist operation applies the gist operation to each of
3981 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
3982 The context is also exploited
3983 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
3985         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3986                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
3987         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3988         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3989                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
3991 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
3992 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
3993 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
3994 will lie somewhere in between.
3996 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
3998 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
3999 reduction (or fold) of quasipolynomials.
4000 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
4001 The objects are mainly used to represent the result of
4002 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
4003 i.e., as the result of the following function.
4005         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
4006                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4007                 enum isl_fold type, int *tight);
4009         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
4010                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4011                 enum isl_fold type, int *tight);
4013 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
4014 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
4015 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
4016 of the parameters there is at least
4017 one element in the domain that reaches the bound.
4018 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
4019 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
4020 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
4021 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
4022 wrapped relation becomes the domain of the result.
4024 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
4025 following functions.
4027         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
4028                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
4029         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
4030                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4031         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
4032                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4033         void isl_qpolynomial_fold_free(
4034                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
4035         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
4036                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4037         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
4038                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4040 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
4042 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
4043 using the following function.
4045         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
4046                 __isl_take isl_printer *p,
4047                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4048         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
4049                 __isl_take isl_printer *p,
4050                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4052 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
4053 output format of the printer
4054 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4055 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
4056 output format of the printer
4057 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
4058 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4059 to set the names of all dimensions
4061         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4062         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
4063                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4064                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4065                 const char *s);
4067 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
4069 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
4070 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
4072         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
4073                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4074                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4075                             void *user), void *user);
4077 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
4078 use either of the following two functions
4080         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
4081                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4082                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4083                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4084                           void *user), void *user);
4085         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
4086                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4087                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4088                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4089                           void *user), void *user);
4091 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
4092 of the difference between these two functions.
4094 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
4096         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
4097                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
4098                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
4099                           void *user), void *user);
4101 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
4103 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
4104 obviously equal, use
4106         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
4107                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4108                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4110 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
4112         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
4113                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
4115         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
4116                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4117                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4119         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
4120                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4121                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4123         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
4124                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4125                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4127         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
4128                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4129                 __isl_take isl_point *pnt);
4131         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
4132                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4133                 __isl_take isl_point *pnt);
4135         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4136         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4137                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4138                 __isl_take isl_set *set);
4140         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
4141                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4142         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
4143                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4144                 __isl_take isl_union_set *uset);
4145         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4146         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4147                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4148                 __isl_take isl_set *set);
4150         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
4151                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4153         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4154                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4156         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4157                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4159         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
4160                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4161                 __isl_take isl_set *context);
4162         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
4163                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4164                 __isl_take isl_set *context);
4166         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
4167                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4168                 __isl_take isl_set *context);
4169         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4170                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4171                 __isl_take isl_set *context);
4173         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
4174                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4175                 __isl_take isl_union_set *context);
4176         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4177         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4178                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4179                 __isl_take isl_set *context);
4181 The gist operation applies the gist operation to each of
4182 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
4183 In future, the operation will also exploit the context
4184 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
4186         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4187         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
4188                 __isl_take isl_set *set,
4189                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4190                 int *tight);
4191         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4192         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
4193                 __isl_take isl_map *map,
4194                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4195                 int *tight);
4196         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4197         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4198                 __isl_take isl_union_set *uset,
4199                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4200                 int *tight);
4201         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4202         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4203                 __isl_take isl_union_map *umap,
4204                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4205                 int *tight);
4207 The functions taking a map
4208 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
4209 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
4210 over all elements in the intersection of the range of the map
4211 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
4212 as a function of an element in the domain of the map.
4213 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
4214 intersection of the set and the domain of the
4215 piecewise quasipolynomial reduction.
4217 =head2 Dependence Analysis
4219 C<isl> contains specialized functionality for performing
4220 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
4221 and a collection of possible I<source> access relations,
4222 C<isl> can compute relations that describe
4223 for each iteration of the sink access, which iteration
4224 of which of the source access relations was the last
4225 to access the same data element before the given iteration
4226 of the sink access.
4227 The resulting dependence relations map source iterations
4228 to the corresponding sink iterations.
4229 To compute standard flow dependences, the sink should be
4230 a read, while the sources should be writes.
4231 If any of the source accesses are marked as being I<may>
4232 accesses, then there will be a dependence from the last
4233 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
4234 this last I<must> access.
4235 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
4236 then memory based dependence analysis is performed.
4237 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
4238 then value based dependence analysis is performed.
4240         #include <isl/flow.h>
4242         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
4244         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
4245                 __isl_take isl_map *sink,
4246                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
4247                 int max_source);
4248         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
4249                 __isl_take isl_access_info *acc,
4250                 __isl_take isl_map *source, int must,
4251                 void *source_user);
4252         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
4254         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
4255                 __isl_take isl_access_info *acc);
4257         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
4258                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
4259                           void *dep_user, void *user),
4260                 void *user);
4261         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
4262                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
4263         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
4265 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
4266 dependence analysis.  The other functions are used to construct
4267 the input for this function or to read off the output.
4269 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
4270 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
4271 The arguments to this functions are the sink access relation
4272 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
4273 access to the user, a callback function for specifying the
4274 relative order of source and sink accesses, and the number
4275 of source access relations that will be added.
4276 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
4277 The function is called with two user supplied tokens identifying
4278 either a source or the sink and it should return the shared nesting
4279 level and the relative order of the two accesses.
4280 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
4281 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
4282 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
4283 it should return I<2 * n>.
4284 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
4285 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
4286 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
4287 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
4288 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
4289 of the relation accesses I<all> elements in its image.
4290 The C<source_user> token is again used to identify
4291 the source access.  The range of the source access relation
4292 C<source> should have the same dimension as the range
4293 of the sink access relation.
4294 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
4295 called explicitly, because it is called implicitly by
4296 C<isl_access_info_compute_flow>.
4298 The result of the dependence analysis is collected in an
4299 C<isl_flow>.  There may be elements of
4300 the sink access for which no preceding source access could be
4301 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
4302 The relations containing these elements can be obtained through
4303 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
4304 and the second with C<must> unset.
4305 In the case of standard flow dependence analysis,
4306 with the sink a read and the sources I<must> writes,
4307 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
4308 array elements and the second relation is empty.
4309 The actual flow dependences can be extracted using
4310 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
4311 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
4312 a source and the sink.  The callback function is called
4313 with four arguments, the actual flow dependence relation
4314 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
4315 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
4316 identifying the source and an additional C<void *> with value
4317 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
4318 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
4319 source and if it is not followed by any I<may> sources.
4321 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
4322 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
4324 A higher-level interface to dependence analysis is provided
4325 by the following function.
4327         #include <isl/flow.h>
4329         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
4330                 __isl_take isl_union_map *must_source,
4331                 __isl_take isl_union_map *may_source,
4332                 __isl_take isl_union_map *schedule,
4333                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
4334                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
4335                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
4336                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
4338 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
4339 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
4340 of the domains of the accesses and of the schedule.
4341 The relative order of the iteration domains is given by the
4342 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
4343 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
4344 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
4345 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
4346 any of the other arguments is treated as an error.
4348 =head3 Interaction with Dependence Analysis
4350 During the dependence analysis, we frequently need to perform
4351 the following operation.  Given a relation between sink iterations
4352 and potential source iterations from a particular source domain,
4353 what is the last potential source iteration corresponding to each
4354 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
4355 the set of potential source iterations before or after each such operation.
4356 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
4357 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
4358 the sink iteration can ever be executed without one or more of
4359 the corresponding potential source iterations being executed.
4360 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
4361 but fixed source iteration from the potential source iterations.
4362 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
4363 function.
4365         #include <isl/flow.h>
4367         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
4368                 __isl_keep isl_map *source_map,
4369                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
4370                 void *user);
4371         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
4372                 __isl_take isl_access_info *acc,
4373                 isl_access_restrict fn, void *user);
4375 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
4376 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
4377 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
4378 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
4379 mapping sink iterations to potential source iterations.
4380 The second argument represents the sink iterations for which
4381 we want to compute the last source iteration.
4382 The third argument is the token corresponding to the source
4383 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
4384 The callback is expected to return a restriction on either the input or
4385 the output of the operation computing the last potential source.
4386 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
4387 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
4388 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
4389 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
4390 iterations is required.
4391 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
4392 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
4393 using the following functions.
4395         #include <isl/flow.h>
4397         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
4398                 __isl_take isl_set *source_restr,
4399                 __isl_take isl_set *sink_restr);
4400         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
4401                 __isl_take isl_set *source_restr);
4402         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
4403                 __isl_take isl_map *source_map);
4404         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
4405                 __isl_take isl_map *source_map);
4406         void *isl_restriction_free(
4407                 __isl_take isl_restriction *restr);
4408         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
4409                 __isl_keep isl_restriction *restr);
4411 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
4412 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
4413 is essentially equivalent to
4415         isl_restriction_input(isl_set_universe(
4416             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4417                             isl_set_universe(
4418             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4420 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
4422         isl_restriction_input(isl_set_empty(
4423             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4424                             isl_set_universe(
4425             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4427 =head2 Scheduling
4429 B<The functionality described in this section is fairly new
4430 and may be subject to change.>
4432 The following function can be used to compute a schedule
4433 for a union of domains.
4434 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
4435 to that of C<Pluto>.
4436 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
4437 be selected.
4438 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
4439 That is, all dependence distances over these dependences in the
4440 scheduled space are lexicographically positive.
4441 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
4442 C<proximity> dependences.
4443 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
4444 for groups of domains where the dependence distances have only
4445 non-negative values.
4446 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
4447 distances are only minimized during the extension to a
4448 full-dimensional schedule.
4450         #include <isl/schedule.h>
4451         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
4452                 __isl_take isl_union_set *domain,
4453                 __isl_take isl_union_map *validity,
4454                 __isl_take isl_union_map *proximity);
4455         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
4457 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
4458 from an C<isl_schedule> using the following function.
4460         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
4461                 __isl_keep isl_schedule *sched);
4463 A representation of the schedule can be printed using
4464          
4465         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
4466                 __isl_take isl_printer *p,
4467                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4469 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
4470 using the following function.
4472         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
4473                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4475 The individual bands can be visited in depth-first post-order
4476 using the following function.
4478         #include <isl/schedule.h>
4479         int isl_schedule_foreach_band(
4480                 __isl_keep isl_schedule *sched,
4481                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
4482                 void *user);
4484 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
4485 The bands inside the list can be copied and freed using the following
4486 functions.
4488         #include <isl/band.h>
4489         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
4490                 __isl_keep isl_band *band);
4491         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
4493 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
4494 These are referred to as the members of the band.
4495 The section of the schedule that corresponds to the band is
4496 referred to as the partial schedule of the band.
4497 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
4498 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
4499 dimensions form the suffix schedule.
4500 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
4501 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
4502 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
4503 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
4504 The properties of a band can be inspected using the following functions.
4506         #include <isl/band.h>
4507         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
4509         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
4510         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
4511                 __isl_keep isl_band *band);
4513         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
4514                 __isl_keep isl_band *band);
4515         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
4516                 __isl_keep isl_band *band);
4517         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
4518                 __isl_keep isl_band *band);
4520         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
4521         int isl_band_member_is_zero_distance(
4522                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
4524         int isl_band_list_foreach_band(
4525                 __isl_keep isl_band_list *list,
4526                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
4527                 void *user);
4529 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
4530 distance'' if it does not carry any proximity dependences
4531 within its band.
4532 That is, if the dependence distances of the proximity
4533 dependences are all zero in that direction (for fixed
4534 iterations of outer bands).
4535 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
4536 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
4537 in depth-first post-order.
4539 A band can be tiled using the following function.
4541         #include <isl/band.h>
4542         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
4543                 __isl_take isl_vec *sizes);
4545         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
4546                 int val);
4547         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
4549 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
4550 inside its schedule.
4551 A new child band is created to represent the point loops and it is
4552 inserted between the modified band and its children.
4553 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
4554 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
4556 A representation of the band can be printed using
4558         #include <isl/band.h>
4559         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
4560                 __isl_take isl_printer *p,
4561                 __isl_keep isl_band *band);
4563 =head3 Options
4565         #include <isl/schedule.h>
4566         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
4567                 isl_ctx *ctx, int val);
4568         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
4569                 isl_ctx *ctx);
4570         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
4571                 isl_ctx *ctx, int val);
4572         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
4573                 isl_ctx *ctx);
4574         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
4575         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
4576         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
4577                 isl_ctx *ctx, int val);
4578         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
4579                 isl_ctx *ctx);
4580         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
4581                 isl_ctx *ctx, int val);
4582         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
4583                 isl_ctx *ctx);
4584         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
4585                 isl_ctx *ctx, int val);
4586         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
4587                 isl_ctx *ctx);
4588         int isl_options_set_schedule_algorithm(
4589                 isl_ctx *ctx, int val);
4590         int isl_options_get_schedule_algorithm(
4591                 isl_ctx *ctx);
4592         int isl_options_set_schedule_separate_components(
4593                 isl_ctx *ctx, int val);
4594         int isl_options_get_schedule_separate_components(
4595                 isl_ctx *ctx);
4597 =over
4599 =item * schedule_max_coefficient
4601 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
4602 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
4603 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
4604 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
4605 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
4606 coefficients.
4608 =item * schedule_max_constant_term
4610 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
4611 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
4612 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
4613 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
4614 bounds on the constant coefficients.
4616 =item * schedule_fuse
4618 This option controls the level of fusion.
4619 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
4620 resulting schedule will be distributed as much as possible.
4621 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
4622 try to fuse loops in the resulting schedule.
4624 =item * schedule_maximize_band_depth
4626 If this option is set, we do not split bands at the point
4627 where we detect splitting is necessary. Instead, we
4628 backtrack and split bands as early as possible. This
4629 reduces the number of splits and maximizes the width of
4630 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
4631 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
4632 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
4633 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
4635 =item * schedule_outer_zero_distance
4637 If this option is set, then we try to construct schedules
4638 where the outermost scheduling dimension in each band
4639 results in a zero dependence distance over the proximity
4640 dependences.
4642 =item * schedule_split_scaled
4644 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
4645 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
4646 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
4647 divisor.
4648 The constant term is then placed in a separate band and the linear
4649 part is reduced.
4651 =item * schedule_algorithm
4653 Selects the scheduling algorithm to be used.
4654 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
4655 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
4657 =item * schedule_separate_components
4659 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
4660 then these components are scheduled separately.
4661 If this option is not set, then some iterations of the domains
4662 in these components may be scheduled together.
4663 If this option is set, then the components are given consecutive
4664 schedules.
4666 =back
4668 =head2 Parametric Vertex Enumeration
4670 The parametric vertex enumeration described in this section
4671 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
4672 library.
4674         #include <isl/vertices.h>
4675         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
4676                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
4678 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
4679 actual computation of the parametric vertices and the chamber
4680 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
4681 This information can be queried by either iterating over all
4682 the vertices or iterating over all the chambers or cells
4683 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
4685         int isl_vertices_foreach_vertex(
4686                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4687                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4688                 void *user);
4690         int isl_vertices_foreach_cell(
4691                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4692                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
4693                 void *user);
4694         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
4695                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4696                 void *user);
4698 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
4699 the following.
4701         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
4702                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4703         int isl_vertices_get_n_vertices(
4704                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4705         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
4707 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
4709         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4710         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4711         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
4712                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4713         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
4714                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4715         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
4717 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
4718 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
4719 of the vertex.
4720 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
4721 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
4722 and should not be mixed with integer sets.
4724 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
4726         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
4727         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
4728                 __isl_keep isl_cell *cell);
4729         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
4731 =head1 Applications
4733 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
4734 it also contains some basic applications that use some
4735 of the functionality of C<isl>.
4736 The input may be specified in either the L<isl format>
4737 or the L<PolyLib format>.
4739 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
4741 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
4742 an integer element of the polyhedron, if there is any.
4743 The first column in the output is the denominator and is always
4744 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
4745 then a vector of length zero is printed.
4747 =head2 C<isl_pip>
4749 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
4750 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
4751 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
4752 of constraints on a parametric polyhedron.
4753 The coefficients of the parameters appear in the last columns
4754 (but before the final constant column).
4755 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
4756 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
4757 is just a dump of the internal state.
4759 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
4761 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
4762 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
4763 If an affine objective function
4764 is given, then the constant should appear in the last column.
4766 =head2 C<isl_polytope_scan>
4768 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
4769 all integer points in the polytope.