add isl_*_has_dim_id
[isl.git] / doc / user.pod
blob06813f23b856d5ae2af03e837579f57fd8fcca53
1 =head1 Introduction
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
23 =head2 Backward Incompatible Changes
25 =head3 Changes since isl-0.02
27 =over
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
36 =back
38 =head3 Changes since isl-0.03
40 =over
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
47 =back
49 =head3 Changes since isl-0.04
51 =over
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
56 =back
58 =head3 Changes since isl-0.05
60 =over
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take the dimension specification
72 of a B<map> as input.  An old call
73 C<isl_map_identity(dim)> can be rewritten to
74 C<isl_map_identity(isl_dim_map_from_set(dim))>.
76 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
77 a parameter position as input.  Instead, the exponent
78 is now expressed as the domain of the resulting relation.
80 =back
82 =head3 Changes since isl-0.06
84 =over
86 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
87 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
88 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
90 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
91 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
92 but they will be removed in the future.
94 =back
96 =head3 Changes since isl-0.07
98 =over
100 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
101 C<isl_pw_aff_union_max>.
103 =back
105 =head1 Installation
107 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
108 or from the git repository.  Both are available from
109 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
110 The installation process depends on how you obtained
111 the source.
113 =head2 Installation from the git repository
115 =over
117 =item 1 Clone or update the repository
119 The first time the source is obtained, you need to clone
120 the repository.
122         git clone git://repo.or.cz/isl.git
124 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
126         git pull
128 =item 2 Generate C<configure>
130         ./autogen.sh
132 =back
134 After performing the above steps, continue
135 with the L<Common installation instructions>.
137 =head2 Common installation instructions
139 =over
141 =item 1 Obtain C<GMP>
143 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
144 Your distribution may not provide these header files by default
145 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
146 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
147 source, available from L<http://gmplib.org/>.
149 =item 2 Configure
151 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
152 To run it, just type
154         ./configure
156 optionally followed by some configure options.
157 A complete list of options can be obtained by running
159         ./configure --help
161 Below we discuss some of the more common options.
163 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
164 C<piplib> functionality is currently used by default.
165 The C<--with-piplib> option can
166 be used to specify which C<piplib>
167 library to use, either an installed version (C<system>),
168 an externally built version (C<build>)
169 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
170 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
171 and C<piplib>.
173 =over
175 =item C<--prefix>
177 Installation prefix for C<isl>
179 =item C<--with-gmp-prefix>
181 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
183 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
185 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
187 =item C<--with-piplib>
189 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
191 =item C<--with-piplib-prefix>
193 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
195 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
197 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
199 =item C<--with-piplib-builddir>
201 Location where C<build> C<piplib> was built.
203 =back
205 =item 3 Compile
207         make
209 =item 4 Install (optional)
211         make install
213 =back
215 =head1 Library
217 =head2 Initialization
219 All manipulations of integer sets and relations occur within
220 the context of an C<isl_ctx>.
221 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
222 All arguments of a function are required to have been allocated
223 within the same context.
224 There are currently no functions available for moving an object
225 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
226 there is currently no way of safely moving an object from one
227 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
229 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
230 freed using C<isl_ctx_free>.
231 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
232 before the C<isl_ctx> itself is freed.
234         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
235         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
237 =head2 Integers
239 All operations on integers, mainly the coefficients
240 of the constraints describing the sets and relations,
241 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
242 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
243 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
244 are wrapped inside C<isl> specific macros.
245 The basic type is C<isl_int> and the operations below
246 are available on this type.
247 The meanings of these operations are essentially the same
248 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
249 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
250 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
251 and they need to be released with C<isl_int_clear>
252 after the last use.
253 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
254 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
255 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
256 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
258 =over
260 =item isl_int_init(i)
262 =item isl_int_clear(i)
264 =item isl_int_set(r,i)
266 =item isl_int_set_si(r,i)
268 =item isl_int_set_gmp(r,g)
270 =item isl_int_get_gmp(i,g)
272 =item isl_int_abs(r,i)
274 =item isl_int_neg(r,i)
276 =item isl_int_swap(i,j)
278 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
280 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
282 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
284 =item isl_int_add(r,i,j)
286 =item isl_int_sub(r,i,j)
288 =item isl_int_mul(r,i,j)
290 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
292 =item isl_int_addmul(r,i,j)
294 =item isl_int_submul(r,i,j)
296 =item isl_int_gcd(r,i,j)
298 =item isl_int_lcm(r,i,j)
300 =item isl_int_divexact(r,i,j)
302 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
304 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
306 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
308 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
310 =item isl_int_read(r,s)
312 =item isl_int_print(out,i,width)
314 =item isl_int_sgn(i)
316 =item isl_int_cmp(i,j)
318 =item isl_int_cmp_si(i,si)
320 =item isl_int_eq(i,j)
322 =item isl_int_ne(i,j)
324 =item isl_int_lt(i,j)
326 =item isl_int_le(i,j)
328 =item isl_int_gt(i,j)
330 =item isl_int_ge(i,j)
332 =item isl_int_abs_eq(i,j)
334 =item isl_int_abs_ne(i,j)
336 =item isl_int_abs_lt(i,j)
338 =item isl_int_abs_gt(i,j)
340 =item isl_int_abs_ge(i,j)
342 =item isl_int_is_zero(i)
344 =item isl_int_is_one(i)
346 =item isl_int_is_negone(i)
348 =item isl_int_is_pos(i)
350 =item isl_int_is_neg(i)
352 =item isl_int_is_nonpos(i)
354 =item isl_int_is_nonneg(i)
356 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
358 =back
360 =head2 Sets and Relations
362 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
363 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
364 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
365 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
366 can be described as a conjunction of affine constraints, while
367 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
368 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
369 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
370 to have the same dimension.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
371 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s of I<different> dimensions,
372 where dimensions with different space names
373 (see L<Dimension Specifications>) are considered different as well.
374 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
375 one set of variables, while relations have two sets of variables,
376 input variables and output variables.
378 =head2 Memory Management
380 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
381 several substeps and since the user is usually not interested in
382 the intermediate results, most functions that return a new object
383 will also release all the objects passed as arguments.
384 If the user still wants to use one or more of these arguments
385 after the function call, she should pass along a copy of the
386 object rather than the object itself.
387 The user is then responsible for making sure that the original
388 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
390 The arguments and return values of all documented functions are
391 annotated to make clear which arguments are released and which
392 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
393 are used
395 =over
397 =item C<__isl_give>
399 C<__isl_give> means that a new object is returned.
400 The user should make sure that the returned pointer is
401 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
402 In between, it can be used as a value for as many
403 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
404 There is one exception, and that is the case where the
405 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
406 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
408 =item C<__isl_take>
410 C<__isl_take> means that the object the argument points to
411 is taken over by the function and may no longer be used
412 by the user as an argument to any other function.
413 The pointer value must be one returned by a function
414 returning an C<__isl_give> pointer.
415 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
416 be treated as an error in the sense that the function will
417 not perform its usual operation.  However, it will still
418 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
419 are released.
421 =item C<__isl_keep>
423 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
424 temporarily.  After the function has finished, the user
425 can still use it as an argument to other functions.
426 A C<NULL> value will be treated in the same way as
427 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
429 =back
431 =head2 Identifiers
433 Identifiers are used to identify both individual dimensions
434 and tuples of dimensions.  They consist of a name and an optional
435 pointer.  Identifiers with the same name but different pointer values
436 are considered to be distinct.
437 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
438 using the following functions.
440         #include <isl/id.h>
441         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
442                 __isl_keep const char *name, void *user);
443         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
444         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
446         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
447         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
448         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
450         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
451                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
453 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
454 data structure, so the result can only be used while the
455 corresponding C<isl_id> is alive.
457 =head2 Dimension Specifications
459 Whenever a new set or relation is created from scratch,
460 its dimension needs to be specified using an C<isl_dim>.
462         #include <isl/dim.h>
463         __isl_give isl_dim *isl_dim_alloc(isl_ctx *ctx,
464                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
465         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_alloc(isl_ctx *ctx,
466                 unsigned nparam, unsigned dim);
467         __isl_give isl_dim *isl_dim_copy(__isl_keep isl_dim *dim);
468         void isl_dim_free(__isl_take isl_dim *dim);
469         unsigned isl_dim_size(__isl_keep isl_dim *dim,
470                 enum isl_dim_type type);
472 The dimension specification used for creating a set
473 needs to be created using C<isl_dim_set_alloc>, while
474 that for creating a relation
475 needs to be created using C<isl_dim_alloc>.
476 C<isl_dim_size> can be used
477 to find out the number of dimensions of each type in
478 a dimension specification, where type may be
479 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
480 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
481 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
483 It is often useful to create objects that live in the
484 same space as some other object.  This can be accomplished
485 by creating the new objects
486 (see L<Creating New Sets and Relations> or
487 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the dimension
488 specification of the original object.
490         #include <isl/set.h>
491         __isl_give isl_dim *isl_basic_set_get_dim(
492                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
493         __isl_give isl_dim *isl_set_get_dim(__isl_keep isl_set *set);
495         #include <isl/union_set.h>
496         __isl_give isl_dim *isl_union_set_get_dim(
497                 __isl_keep isl_union_set *uset);
499         #include <isl/map.h>
500         __isl_give isl_dim *isl_basic_map_get_dim(
501                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
502         __isl_give isl_dim *isl_map_get_dim(__isl_keep isl_map *map);
504         #include <isl/union_map.h>
505         __isl_give isl_dim *isl_union_map_get_dim(
506                 __isl_keep isl_union_map *umap);
508         #include <isl/constraint.h>
509         __isl_give isl_dim *isl_constraint_get_dim(
510                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
512         #include <isl/polynomial.h>
513         __isl_give isl_dim *isl_qpolynomial_get_dim(
514                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
515         __isl_give isl_dim *isl_qpolynomial_fold_get_dim(
516                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
517         __isl_give isl_dim *isl_pw_qpolynomial_get_dim(
518                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
519         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_get_dim(
520                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
521         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_dim(
522                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
524         #include <isl/aff.h>
525         __isl_give isl_dim *isl_aff_get_dim(
526                 __isl_keep isl_aff *aff);
527         __isl_give isl_dim *isl_pw_aff_get_dim(
528                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
530         #include <isl/point.h>
531         __isl_give isl_dim *isl_point_get_dim(
532                 __isl_keep isl_point *pnt);
534 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
535 using the following functions.
537         #include <isl/dim.h>
538         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_dim_id(
539                 __isl_take isl_dim *dim,
540                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
541                 __isl_take isl_id *id);
542         int isl_dim_has_dim_id(__isl_keep isl_dim *dim,
543                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
544         __isl_give isl_id *isl_dim_get_dim_id(
545                 __isl_keep isl_dim *dim,
546                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
547         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_name(__isl_take isl_dim *dim,
548                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
549                                  __isl_keep const char *name);
550         __isl_keep const char *isl_dim_get_name(__isl_keep isl_dim *dim,
551                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos);
553 Note that C<isl_dim_get_name> returns a pointer to some internal
554 data structure, so the result can only be used while the
555 corresponding C<isl_dim> is alive.
556 Also note that every function that operates on two sets or relations
557 requires that both arguments have the same parameters.  This also
558 means that if one of the arguments has named parameters, then the
559 other needs to have named parameters too and the names need to match.
560 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
561 arguments may have different parameters (as long as they are named),
562 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
563 the arguments.
565 Given the identifier of a dimension (typically a parameter),
566 its position can be obtained from the following function.
568         #include <isl/dim.h>
569         int isl_dim_find_dim_by_id(__isl_keep isl_dim *dim,
570                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
572 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
573 using the following functions.
575         #include <isl/dim.h>
576         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_tuple_id(
577                 __isl_take isl_dim *dim,
578                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
579         __isl_give isl_dim *isl_dim_reset_tuple_id(
580                 __isl_take isl_dim *dim, enum isl_dim_type type);
581         __isl_give isl_id *isl_dim_get_tuple_id(
582                 __isl_keep isl_dim *dim, enum isl_dim_type type);
583         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_tuple_name(
584                 __isl_take isl_dim *dim,
585                 enum isl_dim_type type, const char *s);
586         const char *isl_dim_get_tuple_name(__isl_keep isl_dim *dim,
587                 enum isl_dim_type type);
589 The C<dim> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
590 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_dim_get_name>,
591 the C<isl_dim_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
592 data structure.
593 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
594 to have the same name.
596 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
597 the domain or range of a relation can be a nested relation.
598 The following functions can be used to construct and deconstruct
599 such nested dimension specifications.
601         #include <isl/dim.h>
602         int isl_dim_is_wrapping(__isl_keep isl_dim *dim);
603         __isl_give isl_dim *isl_dim_wrap(__isl_take isl_dim *dim);
604         __isl_give isl_dim *isl_dim_unwrap(__isl_take isl_dim *dim);
606 The input to C<isl_dim_is_wrapping> and C<isl_dim_unwrap> should
607 be the dimension specification of a set, while that of
608 C<isl_dim_wrap> should be the dimension specification of a relation.
609 Conversely, the output of C<isl_dim_unwrap> is the dimension specification
610 of a relation, while that of C<isl_dim_wrap> is the dimension specification
611 of a set.
613 Dimension specifications can be created from other dimension
614 specifications using the following functions.
616         __isl_give isl_dim *isl_dim_domain(__isl_take isl_dim *dim);
617         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_domain(__isl_take isl_dim *dim);
618         __isl_give isl_dim *isl_dim_range(__isl_take isl_dim *dim);
619         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_range(__isl_take isl_dim *dim);
620         __isl_give isl_dim *isl_dim_reverse(__isl_take isl_dim *dim);
621         __isl_give isl_dim *isl_dim_join(__isl_take isl_dim *left,
622                 __isl_take isl_dim *right);
623         __isl_give isl_dim *isl_dim_align_params(
624                 __isl_take isl_dim *dim1, __isl_take isl_dim *dim2)
625         __isl_give isl_dim *isl_dim_insert(__isl_take isl_dim *dim,
626                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
627         __isl_give isl_dim *isl_dim_add(__isl_take isl_dim *dim,
628                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
629         __isl_give isl_dim *isl_dim_drop(__isl_take isl_dim *dim,
630                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
631         __isl_give isl_dim *isl_dim_map_from_set(
632                 __isl_take isl_dim *dim);
633         __isl_give isl_dim *isl_dim_zip(__isl_take isl_dim *dim);
635 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
636 the name and the internal structure are lost.
638 =head2 Local Spaces
640 A local space is essentially a dimension specification with
641 zero or more existentially quantified variables.
642 The local space of a basic set or relation can be obtained
643 using the following functions.
645         #include <isl/set.h>
646         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
647                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
649         #include <isl/map.h>
650         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
651                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
653 A new local space can be created from a dimension specification using
655         #include <isl/local_space.h>
656         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_dim(
657                 __isl_take isl_dim *dim);
659 They can be inspected, copied and freed using the following functions.
661         #include <isl/local_space.h>
662         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
663                 __isl_keep isl_local_space *ls);
664         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
665                 enum isl_dim_type type);
666         const char *isl_local_space_get_dim_name(
667                 __isl_keep isl_local_space *ls,
668                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
669         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
670                 __isl_take isl_local_space *ls,
671                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
672         __isl_give isl_dim *isl_local_space_get_dim(
673                 __isl_keep isl_local_space *ls);
674         __isl_give isl_div *isl_local_space_get_div(
675                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
676         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
677                 __isl_keep isl_local_space *ls);
678         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
680 Two local spaces can be compared using
682         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
683                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
685 Local spaces can be created from other local spaces
686 using the following functions.
688         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
689                 __isl_take isl_local_space *ls);
690         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
691                 __isl_take isl_local_space *ls,
692                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
693         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
694                 __isl_take isl_local_space *ls,
695                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
696         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
697                 __isl_take isl_local_space *ls,
698                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
700 =head2 Input and Output
702 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
703 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
704 in some cases.
706 =head3 C<isl> format
708 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
709 syntax for describing the parameters and allows for the definition
710 of an existentially quantified variable as the integer division
711 of an affine expression.
712 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
713 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
715         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
716                                 i - 10 a <= 6) }
718 A set or relation can have several disjuncts, separated
719 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
720 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
721 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
722 C<and>.
724 =head3 C<PolyLib> format
726 If the represented set is a union, then the first line
727 contains a single number representing the number of disjuncts.
728 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
730 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
731 The first line contains two numbers representing
732 the number of rows and columns,
733 where the number of rows is equal to the number of constraints
734 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
735 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
736 In each row, the first column indicates whether the constraint
737 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
738 corresponds to the constant term.
740 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
741 appear in the last columns before the constant column.
742 The coefficients of any existentially quantified variables appear
743 between those of the set variables and those of the parameters.
745 =head3 Extended C<PolyLib> format
747 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
748 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
749 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
750 also contains four additional numbers:
751 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
752 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
753 quantified variables) and the number of parameters.
754 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
755 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
756 dimensions is zero.
758 =head3 Input
760         #include <isl/set.h>
761         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
762                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
763         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
764                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
765         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
766                 FILE *input, int nparam);
767         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
768                 const char *str, int nparam);
770         #include <isl/map.h>
771         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
772                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
773         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
774                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
775         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
776                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
777         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
778                 const char *str, int nparam);
780         #include <isl/union_set.h>
781         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
782                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
783         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
784                 isl_ctx *ctx, const char *str);
786         #include <isl/union_map.h>
787         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
788                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
789         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
790                 isl_ctx *ctx, const char *str);
792 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
793 or the C<isl> format.
794 C<nparam> specifies how many of the final columns in
795 the C<PolyLib> format correspond to parameters.
796 If input is given in the C<isl> format, then the number
797 of parameters needs to be equal to C<nparam>.
798 If C<nparam> is negative, then any number of parameters
799 is accepted in the C<isl> format and zero parameters
800 are assumed in the C<PolyLib> format.
802 =head3 Output
804 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
805 be created.
807         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
808                 FILE *file);
809         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
810         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
811         __isl_give char *isl_printer_get_str(
812                 __isl_keep isl_printer *printer);
814 The behavior of the printer can be modified in various ways
816         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
817                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
818         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
819                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
820         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
821                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
822         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
823                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
824         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
825                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
827 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
828 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
829 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
830 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
831 C<isl_printer_set_indent>) spaces
832 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
833 In the C<PolyLib> format output,
834 the coefficients of the existentially quantified variables
835 appear between those of the set variables and those
836 of the parameters.
837 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
838 by the specified amount (which may be negative).
840 To actually print something, use
842         #include <isl/set.h>
843         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
844                 __isl_take isl_printer *printer,
845                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
846         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
847                 __isl_take isl_printer *printer,
848                 __isl_keep isl_set *set);
850         #include <isl/map.h>
851         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
852                 __isl_take isl_printer *printer,
853                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
854         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
855                 __isl_take isl_printer *printer,
856                 __isl_keep isl_map *map);
858         #include <isl/union_set.h>
859         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
860                 __isl_take isl_printer *p,
861                 __isl_keep isl_union_set *uset);
863         #include <isl/union_map.h>
864         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
865                 __isl_take isl_printer *p,
866                 __isl_keep isl_union_map *umap);
868 When called on a file printer, the following function flushes
869 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
871         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
872                 __isl_take isl_printer *p);
874 =head2 Creating New Sets and Relations
876 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
878 =over
880 =item * Empty sets and relations
882         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
883                 __isl_take isl_dim *dim);
884         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
885                 __isl_take isl_dim *dim);
886         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
887                 __isl_take isl_dim *dim);
888         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
889                 __isl_take isl_dim *dim);
890         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
891                 __isl_take isl_dim *dim);
892         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
893                 __isl_take isl_dim *dim);
895 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the dimensions specification
896 is only used to specify the parameters.
898 =item * Universe sets and relations
900         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
901                 __isl_take isl_dim *dim);
902         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
903                 __isl_take isl_dim *dim);
904         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
905                 __isl_take isl_dim *dim);
906         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
907                 __isl_take isl_dim *dim);
908         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
909                 __isl_take isl_union_set *uset);
910         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
911                 __isl_take isl_union_map *umap);
913 The sets and relations constructed by the functions above
914 contain all integer values, while those constructed by the
915 functions below only contain non-negative values.
917         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
918                 __isl_take isl_dim *dim);
919         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
920                 __isl_take isl_dim *dim);
921         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
922                 __isl_take isl_dim *dim);
923         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
924                 __isl_take isl_dim *dim);
926 =item * Identity relations
928         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
929                 __isl_take isl_dim *dim);
930         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
931                 __isl_take isl_dim *dim);
933 The number of input and output dimensions in C<dim> needs
934 to be the same.
936 =item * Lexicographic order
938         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
939                 __isl_take isl_dim *set_dim);
940         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
941                 __isl_take isl_dim *set_dim);
942         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
943                 __isl_take isl_dim *set_dim);
944         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
945                 __isl_take isl_dim *set_dim);
946         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
947                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
948         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
949                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
950         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
951                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
952         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
953                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
955 The first four functions take a dimension specification for a B<set>
956 and return relations that express that the elements in the domain
957 are lexicographically less
958 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
959 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
960 than the elements in the range.
961 The last four functions take a dimension specification for a map
962 and return relations that express that the first C<n> dimensions
963 in the domain are lexicographically less
964 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
965 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
966 than the first C<n> dimensions in the range.
968 =back
970 A basic set or relation can be converted to a set or relation
971 using the following functions.
973         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
974                 __isl_take isl_basic_set *bset);
975         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
976                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
978 Sets and relations can be converted to union sets and relations
979 using the following functions.
981         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
982                 __isl_take isl_map *map);
983         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
984                 __isl_take isl_set *set);
986 The inverse conversions below can only be used if the input
987 union set or relation is known to contain elements in exactly one
988 space.
990         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
991                 __isl_take isl_union_set *uset);
992         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
993                 __isl_take isl_union_map *umap);
995 Sets and relations can be copied and freed again using the following
996 functions.
998         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
999                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1000         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1001         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1002                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1003         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1004                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1005         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1006         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1007                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1008         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1009         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1010         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1011         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1012         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1013         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1015 Other sets and relations can be constructed by starting
1016 from a universe set or relation, adding equality and/or
1017 inequality constraints and then projecting out the
1018 existentially quantified variables, if any.
1019 Constraints can be constructed, manipulated and
1020 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1021 using the following functions.
1023         #include <isl/constraint.h>
1024         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1025                 __isl_take isl_dim *dim);
1026         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1027                 __isl_take isl_dim *dim);
1028         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1029                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1030         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1031                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1032         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1033                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1034                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1035         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1036                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1037                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1038         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1039                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1040                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1041         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1042                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1043                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1044         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1045                 __isl_take isl_map *map,
1046                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1047         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1048                 __isl_take isl_set *set,
1049                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1050         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1051                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1052                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1054 For example, to create a set containing the even integers
1055 between 10 and 42, you would use the following code.
1057         isl_int v;
1058         isl_dim *dim;
1059         isl_constraint *c;
1060         isl_basic_set *bset;
1062         isl_int_init(v);
1063         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
1064         bset = isl_basic_set_universe(isl_dim_copy(dim));
1066         c = isl_equality_alloc(isl_dim_copy(dim));
1067         isl_int_set_si(v, -1);
1068         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
1069         isl_int_set_si(v, 2);
1070         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
1071         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1073         c = isl_inequality_alloc(isl_dim_copy(dim));
1074         isl_int_set_si(v, -10);
1075         isl_constraint_set_constant(c, v);
1076         isl_int_set_si(v, 1);
1077         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
1078         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1080         c = isl_inequality_alloc(dim);
1081         isl_int_set_si(v, 42);
1082         isl_constraint_set_constant(c, v);
1083         isl_int_set_si(v, -1);
1084         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
1085         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1087         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1089         isl_int_clear(v);
1091 Or, alternatively,
1093         isl_basic_set *bset;
1094         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1095                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}", -1);
1097 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1098 describing the equalities and the inequalities.
1100         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1101                 __isl_take isl_dim *dim,
1102                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1103                 enum isl_dim_type c1,
1104                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1105                 enum isl_dim_type c4);
1106         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1107                 __isl_take isl_dim *dim,
1108                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1109                 enum isl_dim_type c1,
1110                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1111                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1113 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1114 different kinds of variables appear in the input matrices
1115 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1116 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1117 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1118 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1120 A (basic) relation can also be constructed from a (piecewise) affine expression
1121 or a list of affine expressions (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">).
1123         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1124                 __isl_take isl_aff *aff);
1125         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1126                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1127         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1128                 __isl_take isl_dim *domain_dim,
1129                 __isl_take isl_aff_list *list);
1131 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1132 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1133 of zero affine expressions.
1135 =head2 Inspecting Sets and Relations
1137 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1138 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1139 explained in the following sections.
1140 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1141 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1142 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1143 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1145         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1146                 __isl_take isl_set *set);
1147         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1148                 __isl_take isl_map *map);
1149         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1150                 __isl_take isl_union_set *uset);
1151         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1152                 __isl_take isl_union_map *umap);
1154 This explicit representation defines the existentially quantified
1155 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1156 including earlier existentially quantified variables.
1157 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1158 has a unique value when the values of the other variables are known.
1159 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1160 with the same explicit representations, should appear in the
1161 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1162 either of the following functions.
1164         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1165                 __isl_take isl_set *set);
1166         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1167                 __isl_take isl_map *map);
1169 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1170 using the following functions, which compute an overapproximation.
1172         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1173                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1174         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1175                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1176         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1177                 __isl_take isl_set *set);
1178         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1179                 __isl_take isl_map *map);
1181 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1183         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1184                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1185                 void *user);
1186         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1187                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1188                 void *user);
1190 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1191 from
1193         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1194         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1196 To extract the set or map from a union with a given dimension
1197 specification, use
1199         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1200                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1201                 __isl_take isl_dim *dim);
1202         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1203                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1204                 __isl_take isl_dim *dim);
1206 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1208         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1209                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1210                 void *user);
1211         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1212                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1213                 void *user);
1215 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1216 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1217 occurs, the above functions will return -1.
1219 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1220 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1221 If this is required, then the user should call one of
1222 the following functions first.
1224         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1225                 __isl_take isl_set *set);
1226         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1227                 __isl_take isl_map *map);
1229 The number of basic sets in a set can be obtained
1230 from
1232         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1234 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1236         #include <isl/constraint.h>
1238         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1239                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1240                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1241                 void *user);
1242         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1244 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1245 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1246 occurs, the above functions will return -1.
1247 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1248 Use the following function to find out whether a constraint
1249 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1251         int isl_constraint_is_equality(
1252                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1254 The coefficients of the constraints can be inspected using
1255 the following functions.
1257         void isl_constraint_get_constant(
1258                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1259         void isl_constraint_get_coefficient(
1260                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1261                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1262         int isl_constraint_involves_dims(
1263                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1264                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1266 The explicit representations of the existentially quantified
1267 variables can be inspected using the following functions.
1268 Note that the user is only allowed to use these functions
1269 if the inspected set or map is the result of a call
1270 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1272         __isl_give isl_div *isl_constraint_div(
1273                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1274         isl_ctx *isl_div_get_ctx(__isl_keep isl_div *div);
1275         void isl_div_get_constant(__isl_keep isl_div *div,
1276                 isl_int *v);
1277         void isl_div_get_denominator(__isl_keep isl_div *div,
1278                 isl_int *v);
1279         void isl_div_get_coefficient(__isl_keep isl_div *div,
1280                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1282 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1283 form, use the following functions.
1285         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1286                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1287                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1288                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1289         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1290                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1291                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1292                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1293         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1294                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1295                 enum isl_dim_type c1,
1296                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1297                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1298         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1299                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1300                 enum isl_dim_type c1,
1301                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1302                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1304 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1305 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1306 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1307 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1309 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1310 be obtained using the following functions.
1312         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1313                 enum isl_dim_type type);
1314         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1315                 enum isl_dim_type type);
1316         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1317                 enum isl_dim_type type);
1318         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1319                 enum isl_dim_type type);
1321 To check whether the description of a set or relation depends
1322 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1323 constraints.  Instead the following functions can be used.
1325         int isl_basic_set_involves_dims(
1326                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1327                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1328         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1329                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1330         int isl_basic_map_involves_dims(
1331                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1332                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1333         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1334                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1336 Similarly, the following functions can be used to check whether
1337 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1339         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1340                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1341         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1342                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1344 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1345 or relation can be read off or set using the following functions.
1347         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1348                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1349         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1350                 __isl_take isl_set *set);
1351         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1352                 __isl_keep isl_set *set);
1353         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1354                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1355                 __isl_take isl_id *id);
1356         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1357                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1358         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1359                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1361         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1362                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1363         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1364                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1365         const char *isl_set_get_tuple_name(
1366                 __isl_keep isl_set *set);
1367         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1368                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1369                 enum isl_dim_type type);
1370         const char *isl_map_get_tuple_name(
1371                 __isl_keep isl_map *map,
1372                 enum isl_dim_type type);
1374 As with C<isl_dim_get_tuple_name>, the value returned points to
1375 an internal data structure.
1376 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1377 read off using the following functions.
1379         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1380                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1381                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1382         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1383                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1384         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1385                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1386                 unsigned pos);
1387         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1388                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1389                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1390         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1391                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1392         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1393                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1394                 unsigned pos);
1396         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1397                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1398         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1399                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1401         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1402                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1403                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1404         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1405                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1406                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1407         const char *isl_set_get_dim_name(
1408                 __isl_keep isl_set *set,
1409                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1410         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1411                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1412                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1413         const char *isl_map_get_dim_name(
1414                 __isl_keep isl_map *map,
1415                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1417 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1418 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1419 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1420 operations and may not be preserved across those operations.
1422 =head2 Properties
1424 =head3 Unary Properties
1426 =over
1428 =item * Emptiness
1430 The following functions test whether the given set or relation
1431 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1432 any computations, but simply check if the given set or relation
1433 is already known to be empty.
1435         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1436         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1437         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1438         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1439         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1440         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1441         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1442         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1443         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1444         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1446 =item * Universality
1448         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1449         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1450         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1452 =item * Single-valuedness
1454         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1455         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1457 =item * Injectivity
1459         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1460         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1461         int isl_union_map_plain_is_injective(
1462                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1463         int isl_union_map_is_injective(
1464                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1466 =item * Bijectivity
1468         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1469         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1471 =item * Position
1473         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
1474                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1475                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1476                 isl_int *val);
1477         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
1478                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1479                 isl_int *val);
1481 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1482 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
1484 =item * Wrapping
1486 The following functions check whether the domain of the given
1487 (basic) set is a wrapped relation.
1489         int isl_basic_set_is_wrapping(
1490                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1491         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1493 =item * Internal Product
1495         int isl_basic_map_can_zip(
1496                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1497         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1499 Check whether the product of domain and range of the given relation
1500 can be computed,
1501 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1503 =back
1505 =head3 Binary Properties
1507 =over
1509 =item * Equality
1511         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1512                 __isl_keep isl_set *set2);
1513         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1514                 __isl_keep isl_set *set2);
1515         int isl_union_set_is_equal(
1516                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1517                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1518         int isl_basic_map_is_equal(
1519                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1520                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1521         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1522                 __isl_keep isl_map *map2);
1523         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1524                 __isl_keep isl_map *map2);
1525         int isl_union_map_is_equal(
1526                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1527                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1529 =item * Disjointness
1531         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1532                 __isl_keep isl_set *set2);
1534 =item * Subset
1536         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1537                 __isl_keep isl_set *set2);
1538         int isl_set_is_strict_subset(
1539                 __isl_keep isl_set *set1,
1540                 __isl_keep isl_set *set2);
1541         int isl_union_set_is_subset(
1542                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1543                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1544         int isl_union_set_is_strict_subset(
1545                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1546                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1547         int isl_basic_map_is_subset(
1548                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1549                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1550         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1551                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1552                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1553         int isl_map_is_subset(
1554                 __isl_keep isl_map *map1,
1555                 __isl_keep isl_map *map2);
1556         int isl_map_is_strict_subset(
1557                 __isl_keep isl_map *map1,
1558                 __isl_keep isl_map *map2);
1559         int isl_union_map_is_subset(
1560                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1561                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1562         int isl_union_map_is_strict_subset(
1563                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1564                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1566 =back
1568 =head2 Unary Operations
1570 =over
1572 =item * Complement
1574         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1575                 __isl_take isl_set *set);
1577 =item * Inverse map
1579         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1580                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1581         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1582                 __isl_take isl_map *map);
1583         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1584                 __isl_take isl_union_map *umap);
1586 =item * Projection
1588         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1589                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1590                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1591         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1592                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1593                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1594         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1595                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1596         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1597                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1598         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1599                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1600         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1601                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1602         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1603                 __isl_take isl_map *bmap);
1604         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1605                 __isl_take isl_map *map);
1606         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1607                 __isl_take isl_union_map *umap);
1608         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1609                 __isl_take isl_union_map *umap);
1611         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1612                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1613         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1614                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1615         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1616         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1617         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1618                 __isl_take isl_union_map *umap);
1619         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1620                 __isl_take isl_union_map *umap);
1622 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1623 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1625 =item * Elimination
1627         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
1628                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1629                 unsigned first, unsigned n);
1631 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
1632 without removing the dimensions.
1634 =item * Slicing
1636         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
1637                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1638                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1639                 isl_int value);
1640         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
1641                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1642                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1643         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
1644                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1645                 isl_int value);
1646         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
1647                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1648         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
1649                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1650                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1651         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
1652                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1654 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1655 dimension has the fixed given value.
1657         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
1658                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1659                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1660         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
1661                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1662                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1664 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1665 dimensions are equal to each other.
1667         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
1668                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1669                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1671 Intersect the relation with the hyperplane where the given
1672 dimensions have opposite values.
1674 =item * Identity
1676         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
1677                 __isl_take isl_set *set);
1678         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
1679                 __isl_take isl_union_set *uset);
1681 Construct an identity relation on the given (union) set.
1683 =item * Deltas
1685         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
1686                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1687         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
1688         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
1689                 __isl_take isl_union_map *umap);
1691 These functions return a (basic) set containing the differences
1692 between image elements and corresponding domain elements in the input.
1694         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
1695                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1696         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
1697                 __isl_take isl_map *map);
1698         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
1699                 __isl_take isl_union_map *umap);
1701 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1702 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
1704 =item * Coalescing
1706 Simplify the representation of a set or relation by trying
1707 to combine pairs of basic sets or relations into a single
1708 basic set or relation.
1710         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
1711         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
1712         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
1713                 __isl_take isl_union_set *uset);
1714         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
1715                 __isl_take isl_union_map *umap);
1717 =item * Detecting equalities
1719         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
1720                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1721         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
1722                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1723         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
1724                 __isl_take isl_set *set);
1725         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
1726                 __isl_take isl_map *map);
1727         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
1728                 __isl_take isl_union_set *uset);
1729         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
1730                 __isl_take isl_union_map *umap);
1732 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
1733 equalities.
1735 =item * Removing redundant constraints
1737         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
1738                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1739         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
1740                 __isl_take isl_set *set);
1741         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
1742                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1743         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
1744                 __isl_take isl_map *map);
1746 =item * Convex hull
1748         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
1749                 __isl_take isl_set *set);
1750         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
1751                 __isl_take isl_map *map);
1753 If the input set or relation has any existentially quantified
1754 variables, then the result of these operations is currently undefined.
1756 =item * Simple hull
1758         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
1759                 __isl_take isl_set *set);
1760         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
1761                 __isl_take isl_map *map);
1762         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
1763                 __isl_take isl_union_map *umap);
1765 These functions compute a single basic set or relation
1766 that contains the whole input set or relation.
1767 In particular, the output is described by translates
1768 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
1770 =begin latex
1772 (See \autoref{s:simple hull}.)
1774 =end latex
1776 =item * Affine hull
1778         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
1779                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1780         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
1781                 __isl_take isl_set *set);
1782         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
1783                 __isl_take isl_union_set *uset);
1784         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
1785                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1786         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
1787                 __isl_take isl_map *map);
1788         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
1789                 __isl_take isl_union_map *umap);
1791 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
1792 per space.
1794 =item * Polyhedral hull
1796         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
1797                 __isl_take isl_set *set);
1798         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
1799                 __isl_take isl_map *map);
1800         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
1801                 __isl_take isl_union_set *uset);
1802         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
1803                 __isl_take isl_union_map *umap);
1805 These functions compute a single basic set or relation
1806 not involving any existentially quantified variables
1807 that contains the whole input set or relation.
1808 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
1809 per space.
1811 =item * Optimization
1813         #include <isl/ilp.h>
1814         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
1815                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1816                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
1817         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
1818                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
1819         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
1820                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
1822 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
1823 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
1824 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
1825 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
1827 =item * Parametric optimization
1829         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
1830                 __isl_take isl_set *set, int pos);
1832 Compute the maximum of the given set dimension as a function of the
1833 parameters, but independently of the other set dimensions.
1834 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
1836 =item * Dual
1838 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
1839 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
1840 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
1841 Internally, these two sets of functions perform essentially the
1842 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
1843 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
1844 The current implementation is based on the Farkas lemma and
1845 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
1846 in future.  In particular, future implementations may use different
1847 dualization algorithms or skip the elimination step.
1849         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
1850                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1851         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
1852                 __isl_take isl_set *set);
1853         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
1854                 __isl_take isl_union_set *bset);
1855         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
1856                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1857         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
1858                 __isl_take isl_set *set);
1859         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
1860                 __isl_take isl_union_set *bset);
1862 =item * Power
1864         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
1865                 int *exact);
1866         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
1867                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1869 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
1870 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
1871 I<k>th power of C<map>.
1872 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1873 then C<*exact> is set to C<1>.
1875 =item * Transitive closure
1877         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
1878                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1879         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
1880                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1882 Compute the transitive closure of C<map>.
1883 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1884 then C<*exact> is set to C<1>.
1886 =item * Reaching path lengths
1888         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
1889                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1891 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
1892 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
1893 end up in the given element.
1894 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1895 then C<*exact> is set to C<1>.
1896 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
1897 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
1898 In particular, if the input relation is a dependence relation
1899 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
1900 to the free schedule.
1901 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
1902 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
1903 the overapproximation), then you will get an error message.
1905 =item * Wrapping
1907         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
1908                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1909         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
1910                 __isl_take isl_map *map);
1911         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
1912                 __isl_take isl_union_map *umap);
1913         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
1914                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1915         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
1916                 __isl_take isl_set *set);
1917         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
1918                 __isl_take isl_union_set *uset);
1920 =item * Flattening
1922 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
1923 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
1924 then the name of the space is also removed.
1926         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
1927                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1928         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
1929                 __isl_take isl_set *set);
1930         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
1931                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1932         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
1933                 __isl_take isl_map *map);
1934         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
1935                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1936         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
1937                 __isl_take isl_map *map);
1939         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
1940                 __isl_take isl_set *set);
1942 The function above constructs a relation
1943 that maps the input set to a flattened version of the set.
1945 =item * Lifting
1947 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
1948 to the existentially quantified variables in the input.
1949 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
1950 is the original space and the range corresponds to the original
1951 existentially quantified variables.
1953         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
1954                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1955         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
1956                 __isl_take isl_set *set);
1957         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
1958                 __isl_take isl_union_set *uset);
1960 =item * Internal Product
1962         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
1963                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1964         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
1965                 __isl_take isl_map *map);
1966         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
1967                 __isl_take isl_union_map *umap);
1969 Given a relation with nested relations for domain and range,
1970 interchange the range of the domain with the domain of the range.
1972 =item * Aligning parameters
1974         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
1975                 __isl_take isl_set *set,
1976                 __isl_take isl_dim *model);
1977         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
1978                 __isl_take isl_map *map,
1979                 __isl_take isl_dim *model);
1981 Change the order of the parameters of the given set or relation
1982 such that the first parameters match those of C<model>.
1983 This may involve the introduction of extra parameters.
1984 All parameters need to be named.
1986 =item * Dimension manipulation
1988         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
1989                 __isl_take isl_set *set,
1990                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1991         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
1992                 __isl_take isl_map *map,
1993                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1994         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
1995                 __isl_take isl_set *set,
1996                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
1997         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
1998                 __isl_take isl_map *map,
1999                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2001 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2002 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2003 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2004 to add new parameters, assuming
2005 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2006 are not sufficient.
2008 =back
2010 =head2 Binary Operations
2012 The two arguments of a binary operation not only need to live
2013 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2014 the same (number of) parameters.
2016 =head3 Basic Operations
2018 =over
2020 =item * Intersection
2022         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2023                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2024                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2025         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2026                 __isl_take isl_set *set,
2027                 __isl_take isl_set *params);
2028         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2029                 __isl_take isl_set *set1,
2030                 __isl_take isl_set *set2);
2031         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2032                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2033                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2034         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2035                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2036                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2037         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2038                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2039                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2040         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2041                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2042                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2043         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2044                 __isl_take isl_map *map,
2045                 __isl_take isl_set *params);
2046         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2047                 __isl_take isl_map *map,
2048                 __isl_take isl_set *set);
2049         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2050                 __isl_take isl_map *map,
2051                 __isl_take isl_set *set);
2052         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2053                 __isl_take isl_map *map1,
2054                 __isl_take isl_map *map2);
2055         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2056                 __isl_take isl_union_map *umap,
2057                 __isl_take isl_union_set *uset);
2058         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2059                 __isl_take isl_union_map *umap,
2060                 __isl_take isl_union_set *uset);
2061         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2062                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2063                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2065 =item * Union
2067         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2068                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2069                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2070         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2071                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2072                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2073         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2074                 __isl_take isl_set *set1,
2075                 __isl_take isl_set *set2);
2076         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2077                 __isl_take isl_map *map1,
2078                 __isl_take isl_map *map2);
2079         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2080                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2081                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2082         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2083                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2084                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2086 =item * Set difference
2088         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2089                 __isl_take isl_set *set1,
2090                 __isl_take isl_set *set2);
2091         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2092                 __isl_take isl_map *map1,
2093                 __isl_take isl_map *map2);
2094         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2095                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2096                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2097         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2098                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2099                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2101 =item * Application
2103         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2104                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2105                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2106         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2107                 __isl_take isl_set *set,
2108                 __isl_take isl_map *map);
2109         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2110                 __isl_take isl_union_set *uset,
2111                 __isl_take isl_union_map *umap);
2112         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2113                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2114                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2115         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2116                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2117                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2118         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2119                 __isl_take isl_map *map1,
2120                 __isl_take isl_map *map2);
2121         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2122                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2123                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2124         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2125                 __isl_take isl_map *map1,
2126                 __isl_take isl_map *map2);
2127         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2128                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2129                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2131 =item * Cartesian Product
2133         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2134                 __isl_take isl_set *set1,
2135                 __isl_take isl_set *set2);
2136         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2137                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2138                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2139         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2140                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2141                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2142         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2143                 __isl_take isl_map *map1,
2144                 __isl_take isl_map *map2);
2145         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2146                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2147                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2148         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2149                 __isl_take isl_map *map1,
2150                 __isl_take isl_map *map2);
2151         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2152                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2153                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2155 The above functions compute the cross product of the given
2156 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2157 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2158 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2159 instead.
2161         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2162                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2163                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2164         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2165                 __isl_take isl_set *set1,
2166                 __isl_take isl_set *set2);
2167         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
2168                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2169                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2170         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
2171                 __isl_take isl_map *map1,
2172                 __isl_take isl_map *map2);
2173         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
2174                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2175                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2176         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
2177                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2178                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2179         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
2180                 __isl_take isl_map *map1,
2181                 __isl_take isl_map *map2);
2183 =item * Simplification
2185         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
2186                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2187                 __isl_take isl_basic_set *context);
2188         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
2189                 __isl_take isl_set *context);
2190         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
2191                 __isl_take isl_union_set *uset,
2192                 __isl_take isl_union_set *context);
2193         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
2194                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2195                 __isl_take isl_basic_map *context);
2196         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
2197                 __isl_take isl_map *context);
2198         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
2199                 __isl_take isl_union_map *umap,
2200                 __isl_take isl_union_map *context);
2202 The gist operation returns a set or relation that has the
2203 same intersection with the context as the input set or relation.
2204 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
2205 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
2206 are removed.
2207 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
2208 per space.
2210 =back
2212 =head3 Lexicographic Optimization
2214 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
2215 the following functions
2216 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
2217 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
2218 that satisfy C<dom>.
2219 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2220 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
2221 has no elements.
2222 In other words, the union of the parameter values
2223 for which the result is non-empty and of C<*empty>
2224 is equal to C<dom>.
2226         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
2227                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2228                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2229                 __isl_give isl_set **empty);
2230         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
2231                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2232                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2233                 __isl_give isl_set **empty);
2234         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
2235                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2236                 __isl_give isl_set **empty);
2237         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2238                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2239                 __isl_give isl_set **empty);
2241 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2242 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2243 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2244 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2246         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2247                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2248         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2249                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2250         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2251                 __isl_take isl_set *set);
2252         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2253                 __isl_take isl_set *set);
2254         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2255                 __isl_take isl_union_set *uset);
2256         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2257                 __isl_take isl_union_set *uset);
2259 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
2260 the following functions
2261 compute a relation that maps each element of C<dom>
2262 to the single lexicographic minimum or maximum
2263 of the elements that are associated to that same
2264 element in C<map> (or C<bmap>).
2265 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2266 that contains the elements in C<dom> that do not map
2267 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
2268 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
2269 is equal to C<dom>.
2271         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
2272                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2273                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2274                 __isl_give isl_set **empty);
2275         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
2276                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2277                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2278                 __isl_give isl_set **empty);
2279         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
2280                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2281                 __isl_give isl_set **empty);
2282         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
2283                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2284                 __isl_give isl_set **empty);
2286 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
2287 return a map mapping each element in the domain of
2288 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
2289 of all elements associated to that element.
2290 In case of union relations, the optimum is computed per space.
2292         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
2293                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2294         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
2295                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2296         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
2297                 __isl_take isl_map *map);
2298         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
2299                 __isl_take isl_map *map);
2300         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
2301                 __isl_take isl_union_map *umap);
2302         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
2303                 __isl_take isl_union_map *umap);
2305 =head2 Lists
2307 Lists are defined over several element types, including
2308 C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_basic_set> and C<isl_set>.
2309 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
2310 Lists can be created, copied and freed using the following functions.
2312         #include <isl/list.h>
2313         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
2314                 __isl_take isl_set *el);
2315         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
2316                 isl_ctx *ctx, int n);
2317         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
2318                 __isl_keep isl_set_list *list);
2319         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
2320                 __isl_take isl_set_list *list,
2321                 __isl_take isl_set *el);
2322         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
2323                 __isl_take isl_set_list *list1,
2324                 __isl_take isl_set_list *list2);
2325         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
2327 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
2328 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
2329 element.
2331 Lists can be inspected using the following functions.
2333         #include <isl/list.h>
2334         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
2335         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
2336         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
2337                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
2338         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
2339                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
2340                 void *user);
2342 Lists can be printed using
2344         #include <isl/list.h>
2345         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
2346                 __isl_take isl_printer *p,
2347                 __isl_keep isl_set_list *list);
2349 =head2 Matrices
2351 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
2353         #include <isl/mat.h>
2354         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
2355                 unsigned n_row, unsigned n_col);
2356         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
2357         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
2359 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
2360 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2362         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
2363         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
2364         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
2365         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
2366                 int row, int col, isl_int *v);
2367         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
2368                 int row, int col, isl_int v);
2369         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
2370                 int row, int col, int v);
2372 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2373 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2375 The following function can be used to compute the (right) inverse
2376 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
2377 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
2378 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
2380         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
2382 The following function can be used to compute the (right) kernel
2383 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
2384 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
2386         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
2388 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
2390 The zero quasi affine expression can be created using
2392         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero(
2393                 __isl_take isl_local_space *ls);
2395 A quasi affine expression can also be initialized from an C<isl_div>:
2397         #include <isl/div.h>
2398         __isl_give isl_aff *isl_aff_from_div(__isl_take isl_div *div);
2400 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
2401 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
2402 be created using the following functions.
2404         #include <isl/aff.h>
2405         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
2406                 __isl_take isl_dim *dim);
2407         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
2408                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
2409         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
2410                 __isl_take isl_aff *aff);
2412 Quasi affine expressions can be copied and freed using
2414         #include <isl/aff.h>
2415         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
2416         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
2418         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
2419                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2420         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2422 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
2423 using the following function.  The constraint is required to have
2424 a non-zero coefficient for the specified dimension.
2426         #include <isl/constraint.h>
2427         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
2428                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
2429                 enum isl_dim_type type, int pos);
2431 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
2432 using the following function.
2434         #include <isl/constraint.h>
2435         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
2436                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
2438 Conversely, an equality constraint equating
2439 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
2440 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
2442         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
2443                 __isl_take isl_aff *aff);
2444         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
2445                 __isl_take isl_aff *aff);
2447 The expression can be inspected using
2449         #include <isl/aff.h>
2450         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
2451         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
2452                 enum isl_dim_type type);
2453         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
2454                 __isl_keep isl_aff *aff);
2455         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
2456                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2457         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
2458                 isl_int *v);
2459         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
2460                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2461         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
2462                 isl_int *v);
2463         __isl_give isl_div *isl_aff_get_div(
2464                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
2466         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2467                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2468                           __isl_take isl_aff *aff,
2469                           void *user), void *user);
2471         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
2472         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2474         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
2475                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2476         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2477                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2479         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2480         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2481                 enum isl_dim_type type);
2482         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2484 It can be modified using
2486         #include <isl/aff.h>
2487         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
2488                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2489                 __isl_take isl_id *id);
2490         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
2491                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
2492                 unsigned pos, const char *s);
2493         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
2494                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2495         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
2496                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
2497         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
2498                 __isl_take isl_aff *aff,
2499                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2500         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
2501                 __isl_take isl_aff *aff,
2502                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2503         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
2504                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2506         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
2507                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2508         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
2509                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
2510         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
2511                 __isl_take isl_aff *aff,
2512                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2513         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
2514                 __isl_take isl_aff *aff,
2515                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2517         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
2518                 __isl_take isl_aff *aff,
2519                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2520         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
2521                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2522                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2523         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
2524                 __isl_take isl_aff *aff,
2525                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2526         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
2527                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2528                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2529         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
2530                 __isl_take isl_aff *aff,
2531                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2532         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
2533                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2534                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2536 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
2537 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
2538 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
2539 the possibly rational constant or coefficient.
2541 To check whether an affine expressions is obviously zero
2542 or obviously equal to some other affine expression, use
2544         #include <isl/aff.h>
2545         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
2546         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
2547                 __isl_keep isl_aff *aff2);
2549 Operations include
2551         #include <isl/aff.h>
2552         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
2553                 __isl_take isl_aff *aff2);
2554         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
2555                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2556                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2557         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
2558                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2559                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2560         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
2561                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2562                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2563         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
2564                 __isl_take isl_aff *aff2);
2565         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
2566                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2567                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2568         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
2569         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
2570                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2571         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
2572         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
2573                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2574         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
2575         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
2576                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2577         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
2578                 isl_int mod);
2579         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
2580                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
2581         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
2582                 isl_int f);
2583         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
2584                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
2585         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
2586                 isl_int f);
2587         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
2588                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
2589         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
2590                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
2592         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
2593                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
2594         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
2595                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
2597         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
2598                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
2600         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
2601                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2602                 __isl_take isl_dim *model);
2604         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
2605                 __isl_take isl_set *context);
2606         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
2607                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2608                 __isl_take isl_set *context);
2610         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
2611                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2613         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
2614                 __isl_take isl_aff *aff2);
2615         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
2616                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2617                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2619 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
2620 to be a constant.
2622         #include <isl/aff.h>
2623         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
2624                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
2625         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
2626                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2627                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2628         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
2629                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2630                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2631         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
2632                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2633                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2634         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
2635                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2636                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2637         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
2638                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2639                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2640         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
2641                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2642                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2644         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
2645                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2646                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2647         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
2648                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2649                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2650         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
2651                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2652                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2653         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
2654                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2655                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2656         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
2657                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2658                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2659         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
2660                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2661                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2663 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
2664 containing those elements in the shared space
2665 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
2666 The function C<isl_aff_ge_set> returns a set
2667 containing those elements in the shared domain
2668 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
2669 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
2670 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
2672         #include <isl/aff.h>
2673         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
2674                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2675         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
2676                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2677         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
2678                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2680 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
2681 containing those elements in the domain
2682 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
2684         #include <isl/aff.h>
2685         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
2686                 __isl_take isl_set *cond,
2687                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
2688                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
2690 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
2691 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
2692 for elements in C<cond> and equal to C<pwaff_false> for elements
2693 not in C<cond>.
2695         #include <isl/aff.h>
2696         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
2697                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2698                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2700 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
2701 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
2702 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
2703 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
2704 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
2705 associated expression is the defined one.
2707 An expression can be printed using
2709         #include <isl/aff.h>
2710         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
2711                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
2713         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
2714                 __isl_take isl_printer *p,
2715                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2717 =head2 Points
2719 Points are elements of a set.  They can be used to construct
2720 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
2721 individual elements of a set.
2722 The zero point (the origin) can be created using
2724         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_dim *dim);
2726 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
2727 using
2729         void isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
2730                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2731         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
2732                 __isl_take isl_point *pnt,
2733                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2735         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
2736                 __isl_take isl_point *pnt,
2737                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
2738         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
2739                 __isl_take isl_point *pnt,
2740                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
2742 Other properties can be obtained using
2744         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
2746 Points can be copied or freed using
2748         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
2749                 __isl_keep isl_point *pnt);
2750         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
2752 A singleton set can be created from a point using
2754         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
2755                 __isl_take isl_point *pnt);
2756         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
2757                 __isl_take isl_point *pnt);
2759 and a box can be created from two opposite extremal points using
2761         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
2762                 __isl_take isl_point *pnt1,
2763                 __isl_take isl_point *pnt2);
2764         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
2765                 __isl_take isl_point *pnt1,
2766                 __isl_take isl_point *pnt2);
2768 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
2769 the following functions.
2771         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
2772                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
2773                 void *user);
2774         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
2775                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
2776                 void *user);
2778 The function C<fn> is called for each integer point in
2779 C<set> with as second argument the last argument of
2780 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
2781 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
2782 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
2783 enumerating and return C<-1> as well.
2784 If the enumeration is performed successfully and to completion,
2785 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
2787 To obtain a single point of a (basic) set, use
2789         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
2790                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2791         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
2792                 __isl_take isl_set *set);
2794 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
2795 resulting point will be ``void'', a property that can be
2796 tested using
2798         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
2800 =head2 Piecewise Quasipolynomials
2802 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
2803 a parametric point to a rational value.
2804 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
2805 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
2806 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
2807 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
2808 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
2809 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
2810 that contains the point.  Outside of the union of cells,
2811 the value is assumed to be zero.
2812 For example, the piecewise quasipolynomial
2814         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
2816 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
2817 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
2818 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
2819 defined over different domains.
2820 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
2821 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
2822 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
2823 the number of points in the map
2825         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
2827 =head3 Printing (Piecewise) Quasipolynomials
2829 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
2830 using the following functions.
2832         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
2833                 __isl_take isl_printer *p,
2834                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
2836         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
2837                 __isl_take isl_printer *p,
2838                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2840         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
2841                 __isl_take isl_printer *p,
2842                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2844 The output format of the printer
2845 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
2846 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
2847 is supported.
2848 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
2849 to set the names of all dimensions
2851         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
2852                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2853                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2854                 const char *s);
2855         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
2856         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
2857                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2858                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2859                 const char *s);
2861 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
2863 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
2864 More complicated quasipolynomials can be created by applying
2865 operations such as addition and multiplication
2866 on the resulting quasipolynomials
2868         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero(
2869                 __isl_take isl_dim *dim);
2870         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one(
2871                 __isl_take isl_dim *dim);
2872         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty(
2873                 __isl_take isl_dim *dim);
2874         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty(
2875                 __isl_take isl_dim *dim);
2876         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan(
2877                 __isl_take isl_dim *dim);
2878         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst(
2879                 __isl_take isl_dim *dim,
2880                 const isl_int n, const isl_int d);
2881         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_div(
2882                 __isl_take isl_div *div);
2883         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var(
2884                 __isl_take isl_dim *dim,
2885                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2886         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
2887                 __isl_take isl_aff *aff);
2889 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
2890 with a single cell can be created using the following functions.
2891 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
2892 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
2894         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
2895                 __isl_take isl_dim *dim);
2896         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
2897                 __isl_take isl_set *set,
2898                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2899         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
2900                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2901         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
2902                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2904         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
2905                 __isl_take isl_dim *dim);
2906         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
2907                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2908         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
2909                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2910                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2912 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
2913 functions.
2915         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
2916                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
2917         void isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
2919         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
2920                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2921         void *isl_pw_qpolynomial_free(
2922                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2924         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
2925                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2926         void isl_union_pw_qpolynomial_free(
2927                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2929 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
2931 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
2932 piecewise quasipolynomial, use the following function
2934         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
2935                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2936                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
2937                 void *user);
2939 To extract the piecewise quasipolynomial from a union with a given dimension
2940 specification, use
2942         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
2943         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
2944                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2945                 __isl_take isl_dim *dim);
2947 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
2948 use either of the following two functions
2950         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
2951                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2952                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2953                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2954                           void *user), void *user);
2955         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
2956                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2957                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2958                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2959                           void *user), void *user);
2961 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
2962 and C<-1> on failure.  The difference between
2963 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
2964 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
2965 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
2966 compute unique representations for all existentially quantified
2967 variables and then turn these existentially quantified variables
2968 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
2969 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
2970 will not have any existentially quantified variables, but that
2971 the dimensions of the sets may be different for different
2972 invocations of C<fn>.
2974 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
2977         int isl_qpolynomial_foreach_term(
2978                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
2979                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
2980                           void *user), void *user);
2982 The terms themselves can be inspected and freed using
2983 these functions
2985         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
2986                 enum isl_dim_type type);
2987         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
2988                 isl_int *n);
2989         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
2990                 isl_int *d);
2991         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
2992                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2993         __isl_give isl_div *isl_term_get_div(
2994                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
2995         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
2997 Each term is a product of parameters, set variables and
2998 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
2999 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
3000 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
3001 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
3002 using C<isl_int_init> before calling these functions.
3004 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
3006 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
3007 use the following function.
3009         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3010                 isl_int *n, isl_int *d);
3012 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
3013 then the numerator and denominator of the constant
3014 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
3016 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
3018         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
3019                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
3020         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
3021                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3022         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
3023                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3024                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3025         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
3026                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3027                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3028         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
3029                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3030                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3031         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
3032                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
3034         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
3035                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3036                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3037         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
3038                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3039                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3040         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
3041                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3042                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3043         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
3044                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3045         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
3046                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3047                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3048         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
3049                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
3051         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
3052                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3053                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3054         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
3055                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3056                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3057         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
3058                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3059                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3061         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
3062                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3063                 __isl_take isl_point *pnt);
3065         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
3066                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3067                 __isl_take isl_point *pnt);
3069         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
3070                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3071         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3072                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
3073                 __isl_take isl_set *set);
3075         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
3076                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3077         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3078                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
3079                 __isl_take isl_union_set *uset);
3081         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
3082                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3083                 __isl_take isl_dim *model);
3085         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
3086                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3088         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
3089                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3090                 __isl_take isl_set *context);
3092         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
3093                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3094                 __isl_take isl_set *context);
3096         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
3097                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3098                 __isl_take isl_union_set *context);
3100 The gist operation applies the gist operation to each of
3101 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
3102 The context is also exploited
3103 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
3105         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3106                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
3107         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3108         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3109                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
3111 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
3112 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
3113 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
3114 will lie somewhere in between.
3116 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
3118 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
3119 reduction (or fold) of quasipolynomials.
3120 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
3121 The objects are mainly used to represent the result of
3122 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
3123 i.e., as the result of the following function.
3125         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
3126                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3127                 enum isl_fold type, int *tight);
3129         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
3130                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3131                 enum isl_fold type, int *tight);
3133 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
3134 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
3135 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
3136 of the parameters there is at least
3137 one element in the domain that reaches the bound.
3138 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
3139 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
3140 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
3141 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
3142 wrapped relation becomes the domain of the result.
3144 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
3145 following functions.
3147         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
3148                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
3149         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
3150                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3151         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
3152                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3153         void isl_qpolynomial_fold_free(
3154                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
3155         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
3156                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3157         void isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
3158                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3160 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
3162 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
3163 using the following function.
3165         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
3166                 __isl_take isl_printer *p,
3167                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3168         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
3169                 __isl_take isl_printer *p,
3170                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3172 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
3173 output format of the printer
3174 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
3175 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
3176 output format of the printer
3177 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
3178 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
3179 to set the names of all dimensions
3181         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3182         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
3183                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3184                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3185                 const char *s);
3187 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
3189 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
3190 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
3192         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
3193                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3194                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3195                             void *user), void *user);
3197 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
3198 use either of the following two functions
3200         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
3201                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3202                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3203                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3204                           void *user), void *user);
3205         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
3206                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3207                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3208                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3209                           void *user), void *user);
3211 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
3212 of the difference between these two functions.
3214 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
3216         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
3217                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
3218                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
3219                           void *user), void *user);
3221 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
3223         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
3224                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
3226         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
3227                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
3228                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
3230         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
3231                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
3232                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
3234         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
3235                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
3236                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
3238         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
3239                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3240                 __isl_take isl_point *pnt);
3242         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
3243                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3244                 __isl_take isl_point *pnt);
3246         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
3247                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3248         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
3249                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3250                 __isl_take isl_union_set *uset);
3252         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
3253                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3255         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
3256                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3258         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
3259                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3260                 __isl_take isl_set *context);
3262         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
3263                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3264                 __isl_take isl_union_set *context);
3266 The gist operation applies the gist operation to each of
3267 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
3268 In future, the operation will also exploit the context
3269 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
3271         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3272         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
3273                 __isl_take isl_set *set,
3274                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3275                 int *tight);
3276         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3277         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
3278                 __isl_take isl_map *map,
3279                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3280                 int *tight);
3281         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
3282         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
3283                 __isl_take isl_union_set *uset,
3284                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3285                 int *tight);
3286         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
3287         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
3288                 __isl_take isl_union_map *umap,
3289                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3290                 int *tight);
3292 The functions taking a map
3293 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
3294 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
3295 over all elements in the intersection of the range of the map
3296 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
3297 as a function of an element in the domain of the map.
3298 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
3299 intersection of the set and the domain of the
3300 piecewise quasipolynomial reduction.
3302 =head2 Dependence Analysis
3304 C<isl> contains specialized functionality for performing
3305 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
3306 and a collection of possible I<source> access relations,
3307 C<isl> can compute relations that describe
3308 for each iteration of the sink access, which iteration
3309 of which of the source access relations was the last
3310 to access the same data element before the given iteration
3311 of the sink access.
3312 To compute standard flow dependences, the sink should be
3313 a read, while the sources should be writes.
3314 If any of the source accesses are marked as being I<may>
3315 accesses, then there will be a dependence to the last
3316 I<must> access B<and> to any I<may> access that follows
3317 this last I<must> access.
3318 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
3319 then memory based dependence analysis is performed.
3320 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
3321 then value based dependence analysis is performed.
3323         #include <isl/flow.h>
3325         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
3327         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
3328                 __isl_take isl_map *sink,
3329                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
3330                 int max_source);
3331         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
3332                 __isl_take isl_access_info *acc,
3333                 __isl_take isl_map *source, int must,
3334                 void *source_user);
3335         void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
3337         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
3338                 __isl_take isl_access_info *acc);
3340         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
3341                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
3342                           void *dep_user, void *user),
3343                 void *user);
3344         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
3345                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
3346         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
3348 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
3349 dependence analysis.  The other functions are used to construct
3350 the input for this function or to read off the output.
3352 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
3353 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
3354 The arguments to this functions are the sink access relation
3355 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
3356 access to the user, a callback function for specifying the
3357 relative order of source and sink accesses, and the number
3358 of source access relations that will be added.
3359 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
3360 The function is called with two user supplied tokens identifying
3361 either a source or the sink and it should return the shared nesting
3362 level and the relative order of the two accesses.
3363 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
3364 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
3365 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
3366 it should return I<2 * n>.
3367 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
3368 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
3369 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
3370 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
3371 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
3372 of the relation accesses I<all> elements in its image.
3373 The C<source_user> token is again used to identify
3374 the source access.  The range of the source access relation
3375 C<source> should have the same dimension as the range
3376 of the sink access relation.
3377 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
3378 called explicitly, because it is called implicitly by
3379 C<isl_access_info_compute_flow>.
3381 The result of the dependence analysis is collected in an
3382 C<isl_flow>.  There may be elements of
3383 the sink access for which no preceding source access could be
3384 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
3385 The relations containing these elements can be obtained through
3386 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
3387 and the second with C<must> unset.
3388 In the case of standard flow dependence analysis,
3389 with the sink a read and the sources I<must> writes,
3390 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
3391 array elements and the second relation is empty.
3392 The actual flow dependences can be extracted using
3393 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
3394 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
3395 a source and the sink.  The callback function is called
3396 with four arguments, the actual flow dependence relation
3397 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
3398 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
3399 identifying the source and an additional C<void *> with value
3400 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
3401 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
3402 source and if it is not followed by any I<may> sources.
3404 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
3405 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
3407 A higher-level interface to dependence analysis is provided
3408 by the following function.
3410         #include <isl/flow.h>
3412         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
3413                 __isl_take isl_union_map *must_source,
3414                 __isl_take isl_union_map *may_source,
3415                 __isl_take isl_union_map *schedule,
3416                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
3417                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
3418                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
3419                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
3421 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
3422 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
3423 of the domains of the accesses and of the schedule.
3424 The relative order of the iteration domains is given by the
3425 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
3426 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
3427 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
3428 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
3429 any of the other arguments is treated as an error.
3431 =head2 Scheduling
3433 B<The functionality described in this section is fairly new
3434 and may be subject to change.>
3436 The following function can be used to compute a schedule
3437 for a union of domains.  The generated schedule respects
3438 all C<validity> dependences.  That is, all dependence distances
3439 over these dependences in the scheduled space are lexicographically
3440 positive.  The generated schedule schedule also tries to minimize
3441 the dependence distances over C<proximity> dependences.
3442 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
3443 for groups of domains where the dependence distances have only
3444 non-negative values.
3445 The algorithm used to construct the schedule is similar to that
3446 of C<Pluto>.
3448         #include <isl/schedule.h>
3449         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
3450                 __isl_take isl_union_set *domain,
3451                 __isl_take isl_union_map *validity,
3452                 __isl_take isl_union_map *proximity);
3453         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
3455 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
3456 from an C<isl_schedule> using the following function.
3458         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
3459                 __isl_keep isl_schedule *sched);
3461 A representation of the schedule can be printed using
3462          
3463         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
3464                 __isl_take isl_printer *p,
3465                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
3467 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
3468 using the following function.
3470         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
3471                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
3473 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
3474 The bands inside the list can be copied and freed using the following
3475 functions.
3477         #include <isl/band.h>
3478         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
3479                 __isl_keep isl_band *band);
3480         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
3482 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
3483 These are referred to as the members of the band.
3484 The section of the schedule that corresponds to the band is
3485 referred to as the partial schedule of the band.
3486 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
3487 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
3488 dimensions form the suffix schedule.
3489 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
3490 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
3491 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
3492 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
3493 The properties of a band can be inspected using the following functions.
3495         #include <isl/band.h>
3496         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
3498         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
3499         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
3500                 __isl_keep isl_band *band);
3502         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
3503                 __isl_keep isl_band *band);
3504         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
3505                 __isl_keep isl_band *band);
3506         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
3507                 __isl_keep isl_band *band);
3509         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
3510         int isl_band_member_is_zero_distance(
3511                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
3513 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
3514 distance'' if it does not carry any proximity dependences
3515 within its band.
3516 That is, if the dependence distances of the proximity
3517 dependences are all zero in that direction (for fixed
3518 iterations of outer bands).
3520 A representation of the band can be printed using
3522         #include <isl/band.h>
3523         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
3524                 __isl_take isl_printer *p,
3525                 __isl_keep isl_band *band);
3527 =head2 Parametric Vertex Enumeration
3529 The parametric vertex enumeration described in this section
3530 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
3531 library.
3533         #include <isl/vertices.h>
3534         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
3535                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
3537 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
3538 actual computation of the parametric vertices and the chamber
3539 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
3540 This information can be queried by either iterating over all
3541 the vertices or iterating over all the chambers or cells
3542 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
3544         int isl_vertices_foreach_vertex(
3545                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
3546                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
3547                 void *user);
3549         int isl_vertices_foreach_cell(
3550                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
3551                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
3552                 void *user);
3553         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
3554                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
3555                 void *user);
3557 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
3558 the following.
3560         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
3561                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
3562         int isl_vertices_get_n_vertices(
3563                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
3564         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
3566 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
3568         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
3569         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
3570         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
3571                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
3572         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
3573                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
3574         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
3576 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
3577 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
3578 of the vertex.
3579 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
3580 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
3581 and should not be mixed with integer sets.
3583 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
3585         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
3586         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
3587                 __isl_keep isl_cell *cell);
3588         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
3590 =head1 Applications
3592 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
3593 it also contains some basic applications that use some
3594 of the functionality of C<isl>.
3595 The input may be specified in either the L<isl format>
3596 or the L<PolyLib format>.
3598 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
3600 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
3601 an integer element of the polyhedron, if there is any.
3602 The first column in the output is the denominator and is always
3603 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
3604 then a vector of length zero is printed.
3606 =head2 C<isl_pip>
3608 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
3609 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
3610 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
3611 of constraints on a parametric polyhedron.
3612 The coefficients of the parameters appear in the last columns
3613 (but before the final constant column).
3614 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
3615 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
3616 is just a dump of the internal state.
3618 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
3620 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
3621 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
3622 If an affine objective function
3623 is given, then the constant should appear in the last column.
3625 =head2 C<isl_polytope_scan>
3627 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
3628 all integer points in the polytope.