add isl_union_map_read_from_str
[isl.git] / doc / user.pod
blob59f4c5e8328ef45cbf422aa0b3825455fc578717
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 =head1 Installation
51 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
52 or from the git repository.  Both are available from
53 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
54 The installation process depends on how you obtained
55 the source.
57 =head2 Installation from the git repository
59 =over
61 =item 1 Clone or update the repository
63 The first time the source is obtained, you need to clone
64 the repository.
66         git clone git://repo.or.cz/isl.git
68 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
70         git pull
72 =item 2 Generate C<configure>
74         ./autogen.sh
76 =back
78 After performing the above steps, continue
79 with the L<Common installation instructions>.
81 =head2 Common installation instructions
83 =over
85 =item 1 Obtain C<GMP>
87 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
88 Your distribution may not provide these header files by default
89 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
90 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
91 source, available from L<http://gmplib.org/>.
93 =item 2 Configure
95 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
96 To run it, just type
98         ./configure
100 optionally followed by some configure options.
101 A complete list of options can be obtained by running
103         ./configure --help
105 Below we discuss some of the more common options.
107 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
108 C<piplib> functionality is currently used by default.
109 The C<--with-piplib> option can
110 be used to specify which C<piplib>
111 library to use, either an installed version (C<system>),
112 an externally built version (C<build>)
113 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
114 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
115 and C<piplib>.
117 =over
119 =item C<--prefix>
121 Installation prefix for C<isl>
123 =item C<--with-gmp-prefix>
125 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
127 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
129 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
131 =item C<--with-piplib>
133 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
135 =item C<--with-piplib-prefix>
137 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
139 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
141 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
143 =item C<--with-piplib-builddir>
145 Location where C<build> C<piplib> was built.
147 =back
149 =item 3 Compile
151         make
153 =item 4 Install (optional)
155         make install
157 =back
159 =head1 Library
161 =head2 Initialization
163 All manipulations of integer sets and relations occur within
164 the context of an C<isl_ctx>.
165 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
166 All arguments of a function are required to have been allocated
167 within the same context.
168 There are currently no functions available for moving an object
169 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
170 there is currently no way of safely moving an object from one
171 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
173 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
174 freed using C<isl_ctx_free>.
175 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
176 before the C<isl_ctx> itself is freed.
178         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
179         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
181 =head2 Integers
183 All operations on integers, mainly the coefficients
184 of the constraints describing the sets and relations,
185 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
186 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
187 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
188 are wrapped inside C<isl> specific macros.
189 The basic type is C<isl_int> and the following operations
190 are available on this type.
191 The meanings of these operations are essentially the same
192 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
193 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
194 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
195 and they need to be released with C<isl_int_clear>
196 after the last use.
198 =over
200 =item isl_int_init(i)
202 =item isl_int_clear(i)
204 =item isl_int_set(r,i)
206 =item isl_int_set_si(r,i)
208 =item isl_int_set_gmp(r,g)
210 =item isl_int_get_gmp(i,g)
212 =item isl_int_abs(r,i)
214 =item isl_int_neg(r,i)
216 =item isl_int_swap(i,j)
218 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
220 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
222 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
224 =item isl_int_add(r,i,j)
226 =item isl_int_sub(r,i,j)
228 =item isl_int_mul(r,i,j)
230 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
232 =item isl_int_addmul(r,i,j)
234 =item isl_int_submul(r,i,j)
236 =item isl_int_gcd(r,i,j)
238 =item isl_int_lcm(r,i,j)
240 =item isl_int_divexact(r,i,j)
242 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
244 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
246 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
248 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
250 =item isl_int_read(r,s)
252 =item isl_int_print(out,i,width)
254 =item isl_int_sgn(i)
256 =item isl_int_cmp(i,j)
258 =item isl_int_cmp_si(i,si)
260 =item isl_int_eq(i,j)
262 =item isl_int_ne(i,j)
264 =item isl_int_lt(i,j)
266 =item isl_int_le(i,j)
268 =item isl_int_gt(i,j)
270 =item isl_int_ge(i,j)
272 =item isl_int_abs_eq(i,j)
274 =item isl_int_abs_ne(i,j)
276 =item isl_int_abs_lt(i,j)
278 =item isl_int_abs_gt(i,j)
280 =item isl_int_abs_ge(i,j)
282 =item isl_int_is_zero(i)
284 =item isl_int_is_one(i)
286 =item isl_int_is_negone(i)
288 =item isl_int_is_pos(i)
290 =item isl_int_is_neg(i)
292 =item isl_int_is_nonpos(i)
294 =item isl_int_is_nonneg(i)
296 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
298 =back
300 =head2 Sets and Relations
302 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
303 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
304 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
305 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
306 can be described as a conjunction of affine constraints, while
307 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
308 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
309 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
310 to have the same dimension.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
311 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s of I<different> dimensions,
312 where dimensions with different space names
313 (see L<Dimension Specifications>) are considered different as well.
314 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
315 one set of variables, while relations have two sets of variables,
316 input variables and output variables.
318 =head2 Memory Management
320 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
321 several substeps and since the user is usually not interested in
322 the intermediate results, most functions that return a new object
323 will also release all the objects passed as arguments.
324 If the user still wants to use one or more of these arguments
325 after the function call, she should pass along a copy of the
326 object rather than the object itself.
327 The user is then responsible for make sure that the original
328 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
330 The arguments and return values of all documents functions are
331 annotated to make clear which arguments are released and which
332 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
333 are used
335 =over
337 =item C<__isl_give>
339 C<__isl_give> means that a new object is returned.
340 The user should make sure that the returned pointer is
341 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
342 In between, it can be used as a value for as many
343 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
344 There is one exception, and that is the case where the
345 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
346 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
348 =item C<__isl_take>
350 C<__isl_take> means that the object the argument points to
351 is taken over by the function and may no longer be used
352 by the user as an argument to any other function.
353 The pointer value must be one returned by a function
354 returning an C<__isl_give> pointer.
355 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
356 be treated as an error in the sense that the function will
357 not perform its usual operation.  However, it will still
358 make sure that all the the other C<__isl_take> arguments
359 are released.
361 =item C<__isl_keep>
363 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
364 temporarily.  After the function has finished, the user
365 can still use it as an argument to other functions.
366 A C<NULL> value will be treated in the same way as
367 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
369 =back
371 =head2 Dimension Specifications
373 Whenever a new set or relation is created from scratch,
374 its dimension needs to be specified using an C<isl_dim>.
376         #include <isl_dim.h>
377         __isl_give isl_dim *isl_dim_alloc(isl_ctx *ctx,
378                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
379         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_alloc(isl_ctx *ctx,
380                 unsigned nparam, unsigned dim);
381         __isl_give isl_dim *isl_dim_copy(__isl_keep isl_dim *dim);
382         void isl_dim_free(__isl_take isl_dim *dim);
383         unsigned isl_dim_size(__isl_keep isl_dim *dim,
384                 enum isl_dim_type type);
386 The dimension specification used for creating a set
387 needs to be created using C<isl_dim_set_alloc>, while
388 that for creating a relation
389 needs to be created using C<isl_dim_alloc>.
390 C<isl_dim_size> can be used
391 to find out the number of dimensions of each type in
392 a dimension specification, where type may be
393 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
394 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
395 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
397 It is often useful to create objects that live in the
398 same space as some other object.  This can be accomplished
399 by creating the new objects
400 (see L<Creating New Sets and Relations> or
401 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the dimension
402 specification of the original object.
404         #include <isl_set.h>
405         __isl_give isl_dim *isl_basic_set_get_dim(
406                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
407         __isl_give isl_dim *isl_set_get_dim(__isl_keep isl_set *set);
409         #include <isl_union_set.h>
410         __isl_give isl_dim *isl_union_set_get_dim(
411                 __isl_keep isl_union_set *uset);
413         #include <isl_map.h>
414         __isl_give isl_dim *isl_basic_map_get_dim(
415                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
416         __isl_give isl_dim *isl_map_get_dim(__isl_keep isl_map *map);
418         #include <isl_union_map.h>
419         __isl_give isl_dim *isl_union_map_get_dim(
420                 __isl_keep isl_union_map *umap);
422         #include <isl_polynomial.h>
423         __isl_give isl_dim *isl_qpolynomial_get_dim(
424                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
425         __isl_give isl_dim *isl_pw_qpolynomial_get_dim(
426                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
427         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_get_dim(
428                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
429         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_dim(
430                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
432 The names of the individual dimensions may be set or read off
433 using the following functions.
435         #include <isl_dim.h>
436         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_name(__isl_take isl_dim *dim,
437                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
438                                  __isl_keep const char *name);
439         __isl_keep const char *isl_dim_get_name(__isl_keep isl_dim *dim,
440                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos);
442 Note that C<isl_dim_get_name> returns a pointer to some internal
443 data structure, so the result can only be used while the
444 corresponding C<isl_dim> is alive.
445 Also note that every function that operates on two sets or relations
446 requires that both arguments have the same parameters.  This also
447 means that if one of the arguments has named parameters, then the
448 other needs to have named parameters too and the names need to match.
449 Pairs of C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map> arguments may
450 have different parameters (as long as they are named), in which case
451 the result will have as parameters the union of the parameters of
452 the arguments.
454 The names of entire spaces may be set or read off
455 using the following functions.
457         #include <isl_dim.h>
458         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_tuple_name(
459                 __isl_take isl_dim *dim,
460                 enum isl_dim_type type, const char *s);
461         const char *isl_dim_get_tuple_name(__isl_keep isl_dim *dim,
462                 enum isl_dim_type type);
464 The C<dim> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
465 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_dim_get_name>,
466 the C<isl_dim_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
467 data structure.
468 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
469 to have the same name.
471 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
472 the domain or range of a relation can be a nested relation.
473 The following functions can be used to construct and deconstruct
474 such nested dimension specifications.
476         #include <isl_dim.h>
477         int isl_dim_is_wrapping(__isl_keep isl_dim *dim);
478         __isl_give isl_dim *isl_dim_wrap(__isl_take isl_dim *dim);
479         __isl_give isl_dim *isl_dim_unwrap(__isl_take isl_dim *dim);
481 The input to C<isl_dim_is_wrapping> and C<isl_dim_unwrap> should
482 be the dimension specification of a set, while that of
483 C<isl_dim_wrap> should be the dimension specification of a relation.
484 Conversely, the output of C<isl_dim_unwrap> is the dimension specification
485 of a relation, while that of C<isl_dim_wrap> is the dimension specification
486 of a set.
488 Dimension specifications can be created from other dimension
489 specifications using the following functions.
491         __isl_give isl_dim *isl_dim_domain(__isl_take isl_dim *dim);
492         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_domain(__isl_take isl_dim *dim);
493         __isl_give isl_dim *isl_dim_range(__isl_take isl_dim *dim);
494         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_range(__isl_take isl_dim *dim);
495         __isl_give isl_dim *isl_dim_reverse(__isl_take isl_dim *dim);
496         __isl_give isl_dim *isl_dim_join(__isl_take isl_dim *left,
497                 __isl_take isl_dim *right);
498         __isl_give isl_dim *isl_dim_insert(__isl_take isl_dim *dim,
499                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
500         __isl_give isl_dim *isl_dim_add(__isl_take isl_dim *dim,
501                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
502         __isl_give isl_dim *isl_dim_drop(__isl_take isl_dim *dim,
503                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
505 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
506 the name and the internal structure are lost.
508 =head2 Input and Output
510 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
511 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
512 in some cases.
514 =head3 C<isl> format
516 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
517 syntax for describing the parameters and allows for the definition
518 of an existentially quantified variable as the integer division
519 of an affine expression.
520 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
521 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
523         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
524                                 i - 10 a <= 6) }
526 A set or relation can have several disjuncts, separated
527 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
528 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
529 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
530 C<and>.
532 =head3 C<PolyLib> format
534 If the represented set is a union, then the first line
535 contains a single number representing the number of disjuncts.
536 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
538 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
539 The first line contains two numbers representing
540 the number of rows and columns,
541 where the number of rows is equal to the number of constraints
542 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
543 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
544 In each row, the first column indicates whether the constraint
545 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
546 corresponds to the constant term.
548 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
549 appear in the last columns before the constant column.
550 The coefficients of any existentially quantified variables appear
551 between those of the set variables and those of the parameters.
553 =head3 Extended C<PolyLib> format
555 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
556 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
557 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
558 also contains four additional numbers:
559 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
560 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
561 quantified variables) and the number of parameters.
562 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
563 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
564 dimensions is zero.
566 =head3 Input
568         #include <isl_set.h>
569         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
570                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
571         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
572                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
573         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
574                 FILE *input, int nparam);
575         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
576                 const char *str, int nparam);
578         #include <isl_map.h>
579         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
580                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
581         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
582                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
583         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
584                 struct isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
585         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
586                 const char *str, int nparam);
588         #include <isl_union_set.h>
589         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
590                 struct isl_ctx *ctx, const char *str);
592         #include <isl_union_map.h>
593         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
594                 struct isl_ctx *ctx, const char *str);
596 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
597 or the C<isl> format.
598 C<nparam> specifies how many of the final columns in
599 the C<PolyLib> format correspond to parameters.
600 If input is given in the C<isl> format, then the number
601 of parameters needs to be equal to C<nparam>.
602 If C<nparam> is negative, then any number of parameters
603 is accepted in the C<isl> format and zero parameters
604 are assumed in the C<PolyLib> format.
606 =head3 Output
608 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
609 be created.
611         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
612                 FILE *file);
613         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
614         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
615         __isl_give char *isl_printer_get_str(
616                 __isl_keep isl_printer *printer);
618 The behavior of the printer can be modified in various ways
620         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
621                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
622         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
623                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
624         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
625                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
626         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
627                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
629 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
630 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
631 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
632 Each line in the output is indented by C<indent> spaces
633 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
634 In the C<PolyLib> format output,
635 the coefficients of the existentially quantified variables
636 appear between those of the set variables and those
637 of the parameters.
639 To actually print something, use
641         #include <isl_set.h>
642         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
643                 __isl_take isl_printer *printer,
644                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
645         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
646                 __isl_take isl_printer *printer,
647                 __isl_keep isl_set *set);
649         #include <isl_map.h>
650         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
651                 __isl_take isl_printer *printer,
652                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
653         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
654                 __isl_take isl_printer *printer,
655                 __isl_keep isl_map *map);
657         #include <isl_union_set.h>
658         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
659                 __isl_take isl_printer *p,
660                 __isl_keep isl_union_set *uset);
662         #include <isl_union_map.h>
663         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
664                 __isl_take isl_printer *p,
665                 __isl_keep isl_union_map *umap);
667 When called on a file printer, the following function flushes
668 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
670         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
671                 __isl_take isl_printer *p);
673 =head2 Creating New Sets and Relations
675 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
677 =over
679 =item * Empty sets and relations
681         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
682                 __isl_take isl_dim *dim);
683         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
684                 __isl_take isl_dim *dim);
685         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
686                 __isl_take isl_dim *dim);
687         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
688                 __isl_take isl_dim *dim);
689         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
690                 __isl_take isl_dim *dim);
691         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
692                 __isl_take isl_dim *dim);
694 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the dimensions specification
695 is only used to specify the parameters.
697 =item * Universe sets and relations
699         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
700                 __isl_take isl_dim *dim);
701         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
702                 __isl_take isl_dim *dim);
703         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
704                 __isl_take isl_dim *dim);
705         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
706                 __isl_take isl_dim *dim);
708 =item * Identity relations
710         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
711                 __isl_take isl_dim *set_dim);
712         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
713                 __isl_take isl_dim *set_dim);
715 These functions take a dimension specification for a B<set>
716 and return an identity relation between two such sets.
718 =item * Lexicographic order
720         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
721                 __isl_take isl_dim *set_dim);
722         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
723                 __isl_take isl_dim *set_dim);
724         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
725                 __isl_take isl_dim *set_dim);
726         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
727                 __isl_take isl_dim *set_dim);
728         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
729                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
730         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
731                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
732         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
733                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
734         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
735                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
737 The first four functions take a dimension specification for a B<set>
738 and return relations that express that the elements in the domain
739 are lexicographically less
740 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
741 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
742 than the elements in the range.
743 The last four functions take a dimension specification for a map
744 and return relations that express that the first C<n> dimensions
745 in the domain are lexicographically less
746 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
747 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
748 than the first C<n> dimensions in the range.
750 =back
752 A basic set or relation can be converted to a set or relation
753 using the following functions.
755         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
756                 __isl_take isl_basic_set *bset);
757         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
758                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
760 Sets and relations can be converted to union sets and relations
761 using the following functions.
763         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
764                 __isl_take isl_map *map);
765         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
766                 __isl_take isl_set *set);
768 Sets and relations can be copied and freed again using the following
769 functions.
771         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
772                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
773         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
774         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
775                 __isl_keep isl_union_set *uset);
776         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
777                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
778         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
779         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
780                 __isl_keep isl_union_map *umap);
781         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
782         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
783         void isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
784         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
785         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
786         void isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
788 Other sets and relations can be constructed by starting
789 from a universe set or relation, adding equality and/or
790 inequality constraints and then projecting out the
791 existentially quantified variables, if any.
792 Constraints can be constructed, manipulated and
793 added to basic sets and relations using the following functions.
795         #include <isl_constraint.h>
796         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
797                 __isl_take isl_dim *dim);
798         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
799                 __isl_take isl_dim *dim);
800         void isl_constraint_set_constant(
801                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int v);
802         void isl_constraint_set_coefficient(
803                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
804                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
805         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
806                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
807                 __isl_take isl_constraint *constraint);
808         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
809                 __isl_take isl_basic_set *bset,
810                 __isl_take isl_constraint *constraint);
812 For example, to create a set containing the even integers
813 between 10 and 42, you would use the following code.
815         isl_int v;
816         struct isl_dim *dim;
817         struct isl_constraint *c;
818         struct isl_basic_set *bset;
820         isl_int_init(v);
821         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
822         bset = isl_basic_set_universe(isl_dim_copy(dim));
824         c = isl_equality_alloc(isl_dim_copy(dim));
825         isl_int_set_si(v, -1);
826         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
827         isl_int_set_si(v, 2);
828         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
829         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
831         c = isl_inequality_alloc(isl_dim_copy(dim));
832         isl_int_set_si(v, -10);
833         isl_constraint_set_constant(c, v);
834         isl_int_set_si(v, 1);
835         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
836         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
838         c = isl_inequality_alloc(dim);
839         isl_int_set_si(v, 42);
840         isl_constraint_set_constant(c, v);
841         isl_int_set_si(v, -1);
842         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
843         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
845         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
847         isl_int_clear(v);
849 Or, alternatively,
851         struct isl_basic_set *bset;
852         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
853                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}", -1);
855 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
856 describing the equalities and the inequalities.
858         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
859                 __isl_take isl_dim *dim,
860                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
861                 enum isl_dim_type c1,
862                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
863                 enum isl_dim_type c4);
864         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
865                 __isl_take isl_dim *dim,
866                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
867                 enum isl_dim_type c1,
868                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
869                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
871 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
872 different kinds of variables appear in the input matrices
873 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
874 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
875 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
876 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
878 =head2 Inspecting Sets and Relations
880 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
881 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
882 explained in the following sections.
883 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
884 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
885 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
886 an explicit representation of the existentially quantified variables.
888         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
889                 __isl_take isl_set *set);
890         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
891                 __isl_take isl_map *map);
892         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
893                 __isl_take isl_union_set *uset);
894         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
895                 __isl_take isl_union_map *umap);
897 This explicit representation defines the existentially quantified
898 variables as integer divisions of the other variables, possibly
899 including earlier existentially quantified variables.
900 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
901 has a unique value when the values of the other variables are known.
902 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
903 with the same explicit representations, should appear in the
904 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
905 either of the following functions.
907         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
908                 __isl_take isl_set *set);
909         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
910                 __isl_take isl_map *map);
912 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
913 using the following functions, which compute an overapproximation.
915         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
916                 __isl_take isl_basic_set *bset);
917         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
918                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
919         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
920                 __isl_take isl_set *set);
922 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
924         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
925                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
926                 void *user);
927         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
928                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
929                 void *user);
931 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
932 from
934         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
935         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
937 To extract the set or map from a union with a given dimension
938 specification, use
940         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
941                 __isl_keep isl_union_set *uset,
942                 __isl_take isl_dim *dim);
943         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
944                 __isl_keep isl_union_map *umap,
945                 __isl_take isl_dim *dim);
947 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
949         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
950                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
951                 void *user);
952         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
953                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
954                 void *user);
956 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
957 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
958 occurs, the above functions will return -1.
960 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
961 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
962 If this is required, then the user should call one of
963 the following functions first.
965         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
966                 __isl_take isl_set *set);
967         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
968                 __isl_take isl_map *map);
970 The number of basic sets in a set can be obtained
971 from
973         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
975 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
977         #include <isl_constraint.h>
979         int isl_basic_map_foreach_constraint(
980                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
981                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
982                 void *user);
983         void isl_constraint_free(struct isl_constraint *c);
985 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
986 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
987 occurs, the above functions will return -1.
988 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
989 Use the following function to find out whether a constraint
990 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
992         int isl_constraint_is_equality(
993                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
995 The coefficients of the constraints can be inspected using
996 the following functions.
998         void isl_constraint_get_constant(
999                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1000         void isl_constraint_get_coefficient(
1001                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1002                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1004 The explicit representations of the existentially quantified
1005 variables can be inspected using the following functions.
1006 Note that the user is only allowed to use these functions
1007 if the inspected set or map is the result of a call
1008 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1010         __isl_give isl_div *isl_constraint_div(
1011                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1012         void isl_div_get_constant(__isl_keep isl_div *div,
1013                 isl_int *v);
1014         void isl_div_get_denominator(__isl_keep isl_div *div,
1015                 isl_int *v);
1016         void isl_div_get_coefficient(__isl_keep isl_div *div,
1017                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1019 To obtain the constraints of a basic map in matrix
1020 form, use the following functions.
1022         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1023                         __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1024                         enum isl_dim_type c1,
1025                         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1026                         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1027         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1028                         __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1029                         enum isl_dim_type c1,
1030                         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1031                         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1033 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1034 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1035 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1036 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1038 The names of the domain and range spaces of a set or relation can be
1039 read off using the following functions.
1041         const char *isl_set_get_tuple_name(
1042                 __isl_keep isl_set *set);
1043         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1044                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1045                 enum isl_dim_type type);
1046         const char *isl_map_get_tuple_name(
1047                 __isl_keep isl_map *map,
1048                 enum isl_dim_type type);
1050 As with C<isl_dim_get_tuple_name>, the value returned points to
1051 an internal data structure.
1052 The names of individual dimensions can be read off using
1053 the following functions.
1055         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1056                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1057                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1058         const char *isl_set_get_dim_name(
1059                 __isl_keep isl_set *set,
1060                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1061         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1062                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1063                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1064         const char *isl_map_get_dim_name(
1065                 __isl_keep isl_map *map,
1066                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1068 These functions are mostly useful to obtain the names
1069 of the parameters.
1071 =head2 Properties
1073 =head3 Unary Properties
1075 =over
1077 =item * Emptiness
1079 The following functions test whether the given set or relation
1080 contains any integer points.  The ``fast'' variants do not perform
1081 any computations, but simply check if the given set or relation
1082 is already known to be empty.
1084         int isl_basic_set_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1085         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1086         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1087         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1088         int isl_basic_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1089         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1090         int isl_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1091         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1092         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1094 =item * Universality
1096         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1097         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1098         int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1100 =item * Single-valuedness
1102         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1104 =item * Bijectivity
1106         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1108 =item * Wrapping
1110 The followning functions check whether the domain of the given
1111 (basic) set is a wrapped relation.
1113         int isl_basic_set_is_wrapping(
1114                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1115         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1117 =back
1119 =head3 Binary Properties
1121 =over
1123 =item * Equality
1125         int isl_set_fast_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1126                 __isl_keep isl_set *set2);
1127         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1128                 __isl_keep isl_set *set2);
1129         int isl_basic_map_is_equal(
1130                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1131                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1132         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1133                 __isl_keep isl_map *map2);
1134         int isl_map_fast_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1135                 __isl_keep isl_map *map2);
1136         int isl_union_map_is_equal(
1137                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1138                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1140 =item * Disjointness
1142         int isl_set_fast_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1143                 __isl_keep isl_set *set2);
1145 =item * Subset
1147         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1148                 __isl_keep isl_set *set2);
1149         int isl_set_is_strict_subset(
1150                 __isl_keep isl_set *set1,
1151                 __isl_keep isl_set *set2);
1152         int isl_basic_map_is_subset(
1153                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1154                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1155         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1156                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1157                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1158         int isl_map_is_subset(
1159                 __isl_keep isl_map *map1,
1160                 __isl_keep isl_map *map2);
1161         int isl_map_is_strict_subset(
1162                 __isl_keep isl_map *map1,
1163                 __isl_keep isl_map *map2);
1164         int isl_union_map_is_subset(
1165                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1166                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1167         int isl_union_map_is_strict_subset(
1168                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1169                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1171 =back
1173 =head2 Unary Operations
1175 =over
1177 =item * Complement
1179         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1180                 __isl_take isl_set *set);
1182 =item * Inverse map
1184         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1185                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1186         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1187                 __isl_take isl_map *map);
1188         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1189                 __isl_take isl_union_map *umap);
1191 =item * Projection
1193         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1194                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1195                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1196         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1197                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1198                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1199         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1200                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1201         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1202                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1203         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1204                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1205         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1206                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1207         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1208                 __isl_take isl_map *bmap);
1209         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1210                 __isl_take isl_map *map);
1211         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1212                 __isl_take isl_union_map *umap);
1213         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1214                 __isl_take isl_union_map *umap);
1216         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1217                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1218         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1219                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1220         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1221         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1222         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1223                 __isl_take isl_union_map *umap);
1224         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1225                 __isl_take isl_union_map *umap);
1227 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1228 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1230 =item * Identity
1232         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
1233                 __isl_take isl_set *set);
1234         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
1235                 __isl_take isl_union_set *uset);
1237 Construct an identity relation on the given (union) set.
1239 =item * Deltas
1241         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
1242                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1243         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
1244         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
1245                 __isl_take isl_union_map *umap);
1247 These functions return a (basic) set containing the differences
1248 between image elements and corresponding domain elements in the input.
1250 =item * Coalescing
1252 Simplify the representation of a set or relation by trying
1253 to combine pairs of basic sets or relations into a single
1254 basic set or relation.
1256         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
1257         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
1258         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
1259                 __isl_take isl_union_set *uset);
1260         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
1261                 __isl_take isl_union_map *umap);
1263 =item * Convex hull
1265         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
1266                 __isl_take isl_set *set);
1267         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
1268                 __isl_take isl_map *map);
1270 If the input set or relation has any existentially quantified
1271 variables, then the result of these operations is currently undefined.
1273 =item * Simple hull
1275         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
1276                 __isl_take isl_set *set);
1277         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
1278                 __isl_take isl_map *map);
1280 These functions compute a single basic set or relation
1281 that contains the whole input set or relation.
1282 In particular, the output is described by translates
1283 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
1285 =begin latex
1287 (See \autoref{s:simple hull}.)
1289 =end latex
1291 =item * Affine hull
1293         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
1294                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1295         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
1296                 __isl_take isl_set *set);
1297         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
1298                 __isl_take isl_union_set *uset);
1299         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
1300                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1301         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
1302                 __isl_take isl_map *map);
1303         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
1304                 __isl_take isl_union_map *umap);
1306 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
1307 per space.
1309 =item * Polyhedral hull
1311         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
1312                 __isl_take isl_set *set);
1313         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
1314                 __isl_take isl_map *map);
1315         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
1316                 __isl_take isl_union_set *uset);
1317         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
1318                 __isl_take isl_union_map *umap);
1320 These functions compute a single basic set or relation
1321 not involving any existentially quantified variables
1322 that contains the whole input set or relation.
1323 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
1324 per space.
1326 =item * Power
1328         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
1329                 unsigned param, int *exact);
1331 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
1332 The power I<k> is equated to the parameter at position C<param>.
1333 The result may be an overapproximation.  If the result is exact,
1334 then C<*exact> is set to C<1>.
1335 The current implementation only produces exact results for particular
1336 cases of piecewise translations (i.e., piecewise uniform dependences).
1338 =item * Transitive closure
1340         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
1341                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1342         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
1343                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1345 Compute the transitive closure of C<map>.
1346 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1347 then C<*exact> is set to C<1>.
1348 The current implementation only produces exact results for particular
1349 cases of piecewise translations (i.e., piecewise uniform dependences).
1351 =item * Reaching path lengths
1353         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
1354                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1356 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
1357 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
1358 end up in the given element.
1359 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1360 then C<*exact> is set to C<1>.
1361 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
1362 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
1363 In particular, if the input relation is a dependence relation
1364 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
1365 to the free schedule.
1366 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
1367 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
1368 the overapproximation), then you will get an error message.
1370 =item * Wrapping
1372         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
1373                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1374         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
1375                 __isl_take isl_map *map);
1376         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
1377                 __isl_take isl_union_map *umap);
1378         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
1379                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1380         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
1381                 __isl_take isl_set *set);
1382         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
1383                 __isl_take isl_union_set *uset);
1385 =item * Flattening
1387 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
1388 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
1389 then the name of the space is also removed.
1391         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
1392                 __isl_take isl_set *set);
1393         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
1394                 __isl_take isl_map *map);
1396         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
1397                 __isl_take isl_set *set);
1399 The function above constructs a relation
1400 that maps the input set to a flattened version of the set.
1402 =item * Dimension manipulation
1404         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
1405                 __isl_take isl_set *set,
1406                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1407         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
1408                 __isl_take isl_map *map,
1409                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1411 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
1412 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
1413 structure of the space.  However, the above functions can be useful
1414 to add new parameters.
1416 =back
1418 =head2 Binary Operations
1420 The two arguments of a binary operation not only need to live
1421 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
1422 the same (number of) parameters.
1424 =head3 Basic Operations
1426 =over
1428 =item * Intersection
1430         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
1431                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1432                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1433         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
1434                 __isl_take isl_set *set1,
1435                 __isl_take isl_set *set2);
1436         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
1437                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1438                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1439         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1440                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1441                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1442         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1443                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1444                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1445         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
1446                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1447                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1448         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
1449                 __isl_take isl_map *map,
1450                 __isl_take isl_set *set);
1451         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
1452                 __isl_take isl_map *map,
1453                 __isl_take isl_set *set);
1454         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
1455                 __isl_take isl_map *map1,
1456                 __isl_take isl_map *map2);
1457         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
1458                 __isl_take isl_union_map *umap,
1459                 __isl_take isl_union_set *uset);
1460         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
1461                 __isl_take isl_union_map *umap,
1462                 __isl_take isl_union_set *uset);
1463         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
1464                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1465                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1467 =item * Union
1469         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
1470                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1471                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1472         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
1473                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1474                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1475         __isl_give isl_set *isl_set_union(
1476                 __isl_take isl_set *set1,
1477                 __isl_take isl_set *set2);
1478         __isl_give isl_map *isl_map_union(
1479                 __isl_take isl_map *map1,
1480                 __isl_take isl_map *map2);
1481         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
1482                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1483                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1484         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
1485                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1486                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1488 =item * Set difference
1490         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
1491                 __isl_take isl_set *set1,
1492                 __isl_take isl_set *set2);
1493         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
1494                 __isl_take isl_map *map1,
1495                 __isl_take isl_map *map2);
1496         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
1497                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1498                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1499         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
1500                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1501                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1503 =item * Application
1505         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
1506                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1507                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1508         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
1509                 __isl_take isl_set *set,
1510                 __isl_take isl_map *map);
1511         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
1512                 __isl_take isl_union_set *uset,
1513                 __isl_take isl_union_map *umap);
1514         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
1515                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1516                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1517         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
1518                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1519                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1520         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
1521                 __isl_take isl_map *map1,
1522                 __isl_take isl_map *map2);
1523         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
1524                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1525                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1526         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
1527                 __isl_take isl_map *map1,
1528                 __isl_take isl_map *map2);
1529         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
1530                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1531                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1533 =item * Simplification
1535         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
1536                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1537                 __isl_take isl_basic_set *context);
1538         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
1539                 __isl_take isl_set *context);
1540         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
1541                 __isl_take isl_union_set *uset,
1542                 __isl_take isl_union_set *context);
1543         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
1544                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1545                 __isl_take isl_basic_map *context);
1546         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
1547                 __isl_take isl_map *context);
1548         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
1549                 __isl_take isl_union_map *umap,
1550                 __isl_take isl_union_map *context);
1552 The gist operation returns a set or relation that has the
1553 same intersection with the context as the input set or relation.
1554 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
1555 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
1556 are removed.
1557 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
1558 per space.
1560 =back
1562 =head3 Lexicographic Optimization
1564 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
1565 the following functions
1566 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
1567 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
1568 that satisfy C<dom>.
1569 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
1570 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
1571 has no elements.
1572 In other words, the union of the parameter values
1573 for which the result is non-empty and of C<*empty>
1574 is equal to C<dom>.
1576         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
1577                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1578                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1579                 __isl_give isl_set **empty);
1580         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
1581                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1582                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1583                 __isl_give isl_set **empty);
1584         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
1585                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
1586                 __isl_give isl_set **empty);
1587         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
1588                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
1589                 __isl_give isl_set **empty);
1591 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
1592 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
1593 of the elements in C<set> (or C<bset>).
1594 In case of union sets, the optimum is computed per space.
1596         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
1597                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1598         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
1599                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1600         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
1601                 __isl_take isl_set *set);
1602         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
1603                 __isl_take isl_set *set);
1604         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
1605                 __isl_take isl_union_set *uset);
1606         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
1607                 __isl_take isl_union_set *uset);
1609 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
1610 the following functions
1611 compute a relation that maps each element of C<dom>
1612 to the single lexicographic minimum or maximum
1613 of the elements that are associated to that same
1614 element in C<map> (or C<bmap>).
1615 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
1616 that contains the elements in C<dom> that do not map
1617 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
1618 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
1619 is equal to C<dom>.
1621         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
1622                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1623                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1624                 __isl_give isl_set **empty);
1625         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
1626                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1627                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1628                 __isl_give isl_set **empty);
1629         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
1630                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
1631                 __isl_give isl_set **empty);
1632         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
1633                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
1634                 __isl_give isl_set **empty);
1636 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
1637 return a map mapping each element in the domain of
1638 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
1639 of all elements associated to that element.
1640 In case of union relations, the optimum is computed per space.
1642         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
1643                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1644         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
1645                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1646         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
1647                 __isl_take isl_map *map);
1648         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
1649                 __isl_take isl_map *map);
1650         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
1651                 __isl_take isl_union_map *umap);
1652         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
1653                 __isl_take isl_union_map *umap);
1655 =head2 Matrices
1657 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
1659         #include <isl_mat.h>
1660         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1661                 unsigned n_row, unsigned n_col);
1662         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
1663         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
1665 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
1666 The elements can be changed and inspected using the following functions.
1668         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
1669         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
1670         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
1671                 int row, int col, isl_int *v);
1672         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
1673                 int row, int col, isl_int v);
1675 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
1676 In that case, the value of C<*v> is undefined.
1678 The following function can be used to compute the (right) inverse
1679 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
1680 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
1681 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
1683         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
1685 The following function can be used to compute the (right) kernel
1686 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
1687 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
1689         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
1691 =head2 Points
1693 Points are elements of a set.  They can be used to construct
1694 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
1695 individual elements of a set.
1696 The zero point (the origin) can be created using
1698         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_dim *dim);
1700 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
1701 using
1703         void isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
1704                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1705         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
1706                 __isl_take isl_point *pnt,
1707                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1709         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
1710                 __isl_take isl_point *pnt,
1711                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
1712         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
1713                 __isl_take isl_point *pnt,
1714                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
1716 Points can be copied or freed using
1718         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
1719                 __isl_keep isl_point *pnt);
1720         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
1722 A singleton set can be created from a point using
1724         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
1725                 __isl_take isl_point *pnt);
1726         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
1727                 __isl_take isl_point *pnt);
1729 and a box can be created from two opposite extremal points using
1731         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
1732                 __isl_take isl_point *pnt1,
1733                 __isl_take isl_point *pnt2);
1734         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
1735                 __isl_take isl_point *pnt1,
1736                 __isl_take isl_point *pnt2);
1738 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
1739 the following functions.
1741         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
1742                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
1743                 void *user);
1744         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
1745                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
1746                 void *user);
1748 The function C<fn> is called for each integer point in
1749 C<set> with as second argument the last argument of
1750 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
1751 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
1752 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
1753 enumerating and return C<-1> as well.
1754 If the enumeration is performed successfully and to completion,
1755 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
1757 To obtain a single point of a (basic) set, use
1759         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
1760                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1761         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
1762                 __isl_take isl_set *set);
1764 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
1765 resulting point will be ``void'', a property that can be
1766 tested using
1768         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
1770 =head2 Piecewise Quasipolynomials
1772 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
1773 a parametric point to a rational value.
1774 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
1775 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
1776 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
1777 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
1778 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
1779 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
1780 that contains the point.  Outside of the union of cells,
1781 the value is assumed to be zero.
1782 For example, the piecewise quasipolynomial
1784         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
1786 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
1787 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
1788 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
1789 defined over different domains.
1790 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
1791 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
1792 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
1793 the number of points in the map
1795         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
1797 =head3 Printing (Piecewise) Quasipolynomials
1799 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
1800 using the following functions.
1802         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
1803                 __isl_take isl_printer *p,
1804                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
1806         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
1807                 __isl_take isl_printer *p,
1808                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1810         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
1811                 __isl_take isl_printer *p,
1812                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1814 The output format of the printer
1815 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
1816 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
1817 is supported.
1818 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
1819 to set the names of all dimensions
1821         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
1822                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
1823                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1824                 const char *s);
1825         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
1826         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
1827                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1828                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1829                 const char *s);
1831 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
1833 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
1834 More complicated quasipolynomials can be created by applying
1835 operations such as addition and multiplication
1836 on the resulting quasipolynomials
1838         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero(
1839                 __isl_take isl_dim *dim);
1840         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one(
1841                 __isl_take isl_dim *dim);
1842         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty(
1843                 __isl_take isl_dim *dim);
1844         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty(
1845                 __isl_take isl_dim *dim);
1846         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan(
1847                 __isl_take isl_dim *dim);
1848         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst(
1849                 __isl_take isl_dim *dim,
1850                 const isl_int n, const isl_int d);
1851         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_div(
1852                 __isl_take isl_div *div);
1853         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var(
1854                 __isl_take isl_dim *dim,
1855                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1857 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
1858 with a single cell can be created using the following functions.
1859 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
1860 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
1862         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
1863                 __isl_take isl_dim *dim);
1864         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
1865                 __isl_take isl_set *set,
1866                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
1868         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
1869                 __isl_take isl_dim *dim);
1870         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
1871                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1872         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
1873                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1874                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1876 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
1877 functions.
1879         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
1880                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
1881         void isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
1883         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
1884                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1885         void isl_pw_qpolynomial_free(
1886                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1888         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
1889                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1890         void isl_union_pw_qpolynomial_free(
1891                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1893 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
1895 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
1896 piecewise quasipolynomial, use the following function
1898         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
1899                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1900                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
1901                 void *user);
1903 To extract the piecewise quasipolynomial from a union with a given dimension
1904 specification, use
1906         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
1907         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
1908                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1909                 __isl_take isl_dim *dim);
1911 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
1912 use either of the following two functions
1914         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
1915                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1916                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
1917                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
1918                           void *user), void *user);
1919         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
1920                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1921                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
1922                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
1923                           void *user), void *user);
1925 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
1926 and C<-1> on failure.  The difference between
1927 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
1928 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
1929 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
1930 compute unique representations for all existentially quantified
1931 variables and then turn these existentially quantified variables
1932 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
1933 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
1934 will not have any existentially quantified variables, but that
1935 the dimensions of the sets may be different for different
1936 invocations of C<fn>.
1938 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
1941         int isl_qpolynomial_foreach_term(
1942                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
1943                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
1944                           void *user), void *user);
1946 The terms themselves can be inspected and freed using
1947 these functions
1949         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
1950                 enum isl_dim_type type);
1951         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
1952                 isl_int *n);
1953         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
1954                 isl_int *d);
1955         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
1956                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1957         __isl_give isl_div *isl_term_get_div(
1958                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
1959         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
1961 Each term is a product of parameters, set variables and
1962 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
1963 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
1964 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
1965 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
1966 using C<isl_int_init> before calling these functions.
1968 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
1970 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
1971 use the following function.
1973         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
1974                 isl_int *n, isl_int *d);
1976 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
1977 then the numerator and denominator of the constant
1978 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
1980 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
1982         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
1983                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
1984         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
1985                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
1986                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
1987         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
1988                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
1989                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
1990         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
1991                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
1992                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
1994         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
1995                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1996                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1997         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
1998                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1999                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2000         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
2001                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2002                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2003         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
2004                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2005         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
2006                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2007                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2009         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
2010                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2011                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2012         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
2013                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2014                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2015         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
2016                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2017                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2019         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
2020                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2021                 __isl_take isl_point *pnt);
2023         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
2024                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2025                 __isl_take isl_point *pnt);
2027         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
2028                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2029         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
2030                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
2031                 __isl_take isl_set *set);
2033         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
2034                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2035         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
2036                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
2037                 __isl_take isl_union_set *uset);
2039         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
2040                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2042         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
2043                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2044                 __isl_take isl_set *context);
2046         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
2047                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2048                 __isl_take isl_union_set *context);
2050 The gist operation applies the gist operation to each of
2051 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
2052 The context is also exploited
2053 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
2055         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
2056                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
2057         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
2058         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
2059                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
2061 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
2062 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
2063 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
2064 will lie somewhere in between.
2066 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
2068 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
2069 reduction (or fold) of quasipolynomials.
2070 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
2071 The objects are mainly used to represent the result of
2072 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
2073 i.e., as the result of the following function.
2075         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
2076                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2077                 enum isl_fold type, int *tight);
2079         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
2080                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2081                 enum isl_fold type, int *tight);
2083 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
2084 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
2085 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
2086 of the parameters there is at least
2087 one element in the domain that reaches the bound.
2088 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
2089 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
2090 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
2091 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
2092 wrapped relation becomes the domain of the result.
2094 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
2095 following functions.
2097         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
2098                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
2099         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
2100                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2101         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
2102                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2103         void isl_qpolynomial_fold_free(
2104                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
2105         void isl_pw_qpolynomial_fold_free(
2106                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2107         void isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
2108                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2110 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
2112 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
2113 using the following function.
2115         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
2116                 __isl_take isl_printer *p,
2117                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2118         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
2119                 __isl_take isl_printer *p,
2120                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2122 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
2123 output format of the printer
2124 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
2125 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
2126 output format of the printer
2127 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
2128 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
2129 to set the names of all dimensions
2131         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
2132         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
2133                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2134                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2135                 const char *s);
2137 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
2139 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
2140 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
2142         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
2143                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2144                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2145                             void *user), void *user);
2147 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
2148 use either of the following two functions
2150         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
2151                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2152                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2153                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
2154                           void *user), void *user);
2155         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
2156                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2157                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2158                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
2159                           void *user), void *user);
2161 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
2162 of the difference between these two functions.
2164 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
2166         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
2167                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
2168                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
2169                           void *user), void *user);
2171 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
2173         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
2174                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
2175                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
2177         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
2178                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
2179                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
2181         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
2182                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
2183                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
2185         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
2186                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2187                 __isl_take isl_point *pnt);
2189         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
2190                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2191                 __isl_take isl_point *pnt);
2193         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
2194                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2195         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
2196                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2197                 __isl_take isl_union_set *uset);
2199         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
2200                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2202         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
2203                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2205         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
2206                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2207                 __isl_take isl_set *context);
2209         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
2210                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2211                 __isl_take isl_union_set *context);
2213 The gist operation applies the gist operation to each of
2214 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
2215 In future, the operation will also exploit the context
2216 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
2218         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
2219         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
2220                 __isl_take isl_map *map,
2221                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2222                 int *tight);
2223         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
2224         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
2225                 __isl_take isl_union_map *umap,
2226                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2227                 int *tight);
2229 These functions
2230 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
2231 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
2232 over all elements in the intersection of the range of the map
2233 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
2234 as a function of an element in the domain of the map.
2236 =head2 Dependence Analysis
2238 C<isl> contains specialized functionality for performing
2239 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
2240 and a collection of possible I<source> access relations,
2241 C<isl> can compute relations that describe
2242 for each iteration of the sink access, which iteration
2243 of which of the source access relations was the last
2244 to access the same data element before the given iteration
2245 of the sink access.
2246 To compute standard flow dependences, the sink should be
2247 a read, while the sources should be writes.
2248 If any of the source accesses are marked as being I<may>
2249 accesses, then there will be a dependence to the last
2250 I<must> access B<and> to any I<may> access that follows
2251 this last I<must> access.
2252 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
2253 then memory based dependence analysis is performed.
2254 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
2255 then value based dependence analysis is performed.
2257         #include <isl_flow.h>
2259         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
2261         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
2262                 __isl_take isl_map *sink,
2263                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
2264                 int max_source);
2265         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
2266                 __isl_take isl_access_info *acc,
2267                 __isl_take isl_map *source, int must,
2268                 void *source_user);
2269         void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
2271         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
2272                 __isl_take isl_access_info *acc);
2274         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
2275                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
2276                           void *dep_user, void *user),
2277                 void *user);
2278         __isl_give isl_set *isl_flow_get_no_source(
2279                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
2280         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
2282 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
2283 dependence analysis.  The other functions are used to construct
2284 the input for this function or to read off the output.
2286 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
2287 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
2288 The arguments to this functions are the sink access relation
2289 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
2290 access to the user, a callback function for specifying the
2291 relative order of source and sink accesses, and the number
2292 of source access relations that will be added.
2293 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
2294 The function is called with two user supplied tokens identifying
2295 either a source or the sink and it should return the shared nesting
2296 level and the relative order of the two accesses.
2297 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
2298 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
2299 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
2300 it should return I<2 * n>.
2301 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
2302 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
2303 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
2304 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
2305 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
2306 of the relation accesses I<all> elements in its image.
2307 The C<source_user> token is again used to identify
2308 the source access.  The range of the source access relation
2309 C<source> should have the same dimension as the range
2310 of the sink access relation.
2311 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
2312 called explicitly, because it is called implicitly by
2313 C<isl_access_info_compute_flow>.
2315 The result of the dependence analysis is collected in an
2316 C<isl_flow>.  There may be elements in the domain of
2317 the sink access for which no preceding source access could be
2318 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
2319 The sets of these elements can be obtained through
2320 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
2321 and the second with C<must> unset.
2322 In the case of standard flow dependence analysis,
2323 with the sink a read and the sources I<must> writes,
2324 the first set corresponds to the reads from uninitialized
2325 array elements and the second set is empty.
2326 The actual flow dependences can be extracted using
2327 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
2328 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
2329 a source and the sink.  The callback function is called
2330 with four arguments, the actual flow dependence relation
2331 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
2332 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
2333 identifying the source and an additional C<void *> with value
2334 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
2335 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
2336 source and if it is not followed by any I<may> sources.
2338 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
2339 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
2341 A higher-level interface to dependence analysis is provided
2342 by the following function.
2344         #include <isl_flow.h>
2346         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
2347                 __isl_take isl_union_map *must_source,
2348                 __isl_take isl_union_map *may_source,
2349                 __isl_take isl_union_map *schedule,
2350                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
2351                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
2352                 __isl_give isl_union_set **must_no_source,
2353                 __isl_give isl_union_set **may_no_source);
2355 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
2356 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
2357 of the domains of the accesses and of the schedule.
2358 The relative order of the iteration domains is given by the
2359 schedule.  Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
2360 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
2361 any of the other arguments is treated as an error.
2363 =head2 Parametric Vertex Enumeration
2365 The parametric vertex enumeration described in this section
2366 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
2367 library.
2369         #include <isl_vertices.h>
2370         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
2371                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2373 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
2374 actual computation of the parametric vertices and the chamber
2375 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
2376 This information can be queried by either iterating over all
2377 the vertices or iterating over all the chambers or cells
2378 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
2380         int isl_vertices_foreach_vertex(
2381                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
2382                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
2383                 void *user);
2385         int isl_vertices_foreach_cell(
2386                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
2387                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
2388                 void *user);
2389         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
2390                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
2391                 void *user);
2393 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
2394 the following.
2396         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
2397                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
2398         int isl_vertices_get_n_vertices(
2399                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
2400         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
2402 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
2404         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
2405         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
2406         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
2407                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
2408         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
2409                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
2410         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
2412 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
2413 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
2414 of the vertex.
2415 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
2416 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
2417 and should not be mixed with integer sets.
2419 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
2421         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
2422         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
2423                 __isl_keep isl_cell *cell);
2424         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
2426 =head1 Applications
2428 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
2429 it also contains some basic applications that use some
2430 of the functionality of C<isl>.
2431 The input may be specified in either the L<isl format>
2432 or the L<PolyLib format>.
2434 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
2436 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
2437 an integer element of the polyhedron, if there is any.
2438 The first column in the output is the denominator and is always
2439 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
2440 then a vector of length zero is printed.
2442 =head2 C<isl_pip>
2444 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
2445 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
2446 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
2447 of constraints on a parametric polyhedron.
2448 The coefficients of the parameters appear in the last columns
2449 (but before the final constant column).
2450 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
2451 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
2452 is just a dump of the internal state.
2454 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
2456 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
2457 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
2458 If an affine objective function
2459 is given, then the constant should appear in the last column.
2461 =head2 C<isl_polytope_scan>
2463 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
2464 all integer points in the polytope.
2466 =head1 C<isl-polylib>
2468 The C<isl-polylib> library provides the following functions for converting
2469 between C<isl> objects and C<PolyLib> objects.
2470 The library is distributed separately for licensing reasons.
2472         #include <isl_set_polylib.h>
2473         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_new_from_polylib(
2474                 Polyhedron *P, __isl_take isl_dim *dim);
2475         Polyhedron *isl_basic_set_to_polylib(
2476                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2477         __isl_give isl_set *isl_set_new_from_polylib(Polyhedron *D,
2478                 __isl_take isl_dim *dim);
2479         Polyhedron *isl_set_to_polylib(__isl_keep isl_set *set);
2481         #include <isl_map_polylib.h>
2482         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_new_from_polylib(
2483                 Polyhedron *P, __isl_take isl_dim *dim);
2484         __isl_give isl_map *isl_map_new_from_polylib(Polyhedron *D,
2485                 __isl_take isl_dim *dim);
2486         Polyhedron *isl_basic_map_to_polylib(
2487                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2488         Polyhedron *isl_map_to_polylib(__isl_keep isl_map *map);