introduce isl_args structure that constains isl_arg list and size of options
[isl.git] / doc / user.pod
blobca66e193d513a02ea2d5c279481838a85ef49f88
1 =head1 Introduction
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
23 =head2 Backward Incompatible Changes
25 =head3 Changes since isl-0.02
27 =over
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
36 =back
38 =head3 Changes since isl-0.03
40 =over
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
47 =back
49 =head3 Changes since isl-0.04
51 =over
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
56 =back
58 =head3 Changes since isl-0.05
60 =over
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take a B<map> space as input.  An old call
72 C<isl_map_identity(space)> can be rewritten to
73 C<isl_map_identity(isl_space_map_from_set(space))>.
75 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
76 a parameter position as input.  Instead, the exponent
77 is now expressed as the domain of the resulting relation.
79 =back
81 =head3 Changes since isl-0.06
83 =over
85 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
86 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
87 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
89 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
90 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
91 but they will be removed in the future.
93 =back
95 =head3 Changes since isl-0.07
97 =over
99 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
100 C<isl_pw_aff_union_max>.
101 Similarly, the function C<isl_pw_aff_add> has been renamed to
102 C<isl_pw_aff_union_add>.
104 =item * The C<isl_dim> type has been renamed to C<isl_space>
105 along with the associated functions.
106 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
107 but they will be removed in the future.
109 =item * Spaces of maps, sets and parameter domains are now
110 treated differently.  The distinction between map spaces and set spaces
111 has always been made on a conceptual level, but proper use of such spaces
112 was never checked.  Furthermore, up until isl-0.07 there was no way
113 of explicitly creating a parameter space.  These can now be created
114 directly using C<isl_space_params_alloc> or from other spaces using
115 C<isl_space_params>.
117 =item * The space in which C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_qpolynomial>,
118 C<isl_pw_qpolynomial>, C<isl_qpolynomial_fold> and C<isl_pw_qpolynomial_fold>
119 objects live is now a map space
120 instead of a set space.  This means, for example, that the dimensions
121 of the domain of an C<isl_aff> are now considered to be of type
122 C<isl_dim_in> instead of C<isl_dim_set>.  Extra functions have been
123 added to obtain the domain space.  Some of the constructors still
124 take a domain space and have therefore been renamed.
126 =item * The functions C<isl_equality_alloc> and C<isl_inequality_alloc>
127 now take an C<isl_local_space> instead of an C<isl_space>.
128 An C<isl_local_space> can be created from an C<isl_space>
129 using C<isl_local_space_from_space>.
131 =item * The C<isl_div> type has been removed.  Functions that used
132 to return an C<isl_div> now return an C<isl_aff>.
133 Note that the space of an C<isl_aff> is that of relation.
134 When replacing a call to C<isl_div_get_coefficient> by a call to
135 C<isl_aff_get_coefficient> any C<isl_dim_set> argument needs
136 to be replaced by C<isl_dim_in>.
137 A call to C<isl_aff_from_div> can be replaced by a call
138 to C<isl_aff_floor>.
139 A call to C<isl_qpolynomial_div(div)> call be replaced by
140 the nested call
142         isl_qpolynomial_from_aff(isl_aff_floor(div))
144 The function C<isl_constraint_div> has also been renamed
145 to C<isl_constraint_get_div>.
147 =item * The C<nparam> argument has been removed from
148 C<isl_map_read_from_str> and similar functions.
149 When reading input in the original PolyLib format,
150 the result will have no parameters.
151 If parameters are expected, the caller may want to perform
152 dimension manipulation on the result.
154 =back
156 =head1 Installation
158 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
159 or from the git repository.  Both are available from
160 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
161 The installation process depends on how you obtained
162 the source.
164 =head2 Installation from the git repository
166 =over
168 =item 1 Clone or update the repository
170 The first time the source is obtained, you need to clone
171 the repository.
173         git clone git://repo.or.cz/isl.git
175 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
177         git pull
179 =item 2 Generate C<configure>
181         ./autogen.sh
183 =back
185 After performing the above steps, continue
186 with the L<Common installation instructions>.
188 =head2 Common installation instructions
190 =over
192 =item 1 Obtain C<GMP>
194 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
195 Your distribution may not provide these header files by default
196 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
197 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
198 source, available from L<http://gmplib.org/>.
200 =item 2 Configure
202 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
203 To run it, just type
205         ./configure
207 optionally followed by some configure options.
208 A complete list of options can be obtained by running
210         ./configure --help
212 Below we discuss some of the more common options.
214 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
215 C<piplib> functionality is currently used by default.
216 The C<--with-piplib> option can
217 be used to specify which C<piplib>
218 library to use, either an installed version (C<system>),
219 an externally built version (C<build>)
220 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
221 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
222 and C<piplib>.
224 =over
226 =item C<--prefix>
228 Installation prefix for C<isl>
230 =item C<--with-gmp-prefix>
232 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
234 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
236 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
238 =item C<--with-piplib>
240 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
242 =item C<--with-piplib-prefix>
244 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
246 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
248 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
250 =item C<--with-piplib-builddir>
252 Location where C<build> C<piplib> was built.
254 =back
256 =item 3 Compile
258         make
260 =item 4 Install (optional)
262         make install
264 =back
266 =head1 Library
268 =head2 Initialization
270 All manipulations of integer sets and relations occur within
271 the context of an C<isl_ctx>.
272 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
273 All arguments of a function are required to have been allocated
274 within the same context.
275 There are currently no functions available for moving an object
276 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
277 there is currently no way of safely moving an object from one
278 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
280 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
281 freed using C<isl_ctx_free>.
282 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
283 before the C<isl_ctx> itself is freed.
285         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
286         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
288 =head2 Integers
290 All operations on integers, mainly the coefficients
291 of the constraints describing the sets and relations,
292 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
293 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
294 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
295 are wrapped inside C<isl> specific macros.
296 The basic type is C<isl_int> and the operations below
297 are available on this type.
298 The meanings of these operations are essentially the same
299 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
300 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
301 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
302 and they need to be released with C<isl_int_clear>
303 after the last use.
304 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
305 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
306 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
307 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
309 =over
311 =item isl_int_init(i)
313 =item isl_int_clear(i)
315 =item isl_int_set(r,i)
317 =item isl_int_set_si(r,i)
319 =item isl_int_set_gmp(r,g)
321 =item isl_int_get_gmp(i,g)
323 =item isl_int_abs(r,i)
325 =item isl_int_neg(r,i)
327 =item isl_int_swap(i,j)
329 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
331 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
333 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
335 =item isl_int_add(r,i,j)
337 =item isl_int_sub(r,i,j)
339 =item isl_int_mul(r,i,j)
341 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
343 =item isl_int_addmul(r,i,j)
345 =item isl_int_submul(r,i,j)
347 =item isl_int_gcd(r,i,j)
349 =item isl_int_lcm(r,i,j)
351 =item isl_int_divexact(r,i,j)
353 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
355 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
357 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
359 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
361 =item isl_int_read(r,s)
363 =item isl_int_print(out,i,width)
365 =item isl_int_sgn(i)
367 =item isl_int_cmp(i,j)
369 =item isl_int_cmp_si(i,si)
371 =item isl_int_eq(i,j)
373 =item isl_int_ne(i,j)
375 =item isl_int_lt(i,j)
377 =item isl_int_le(i,j)
379 =item isl_int_gt(i,j)
381 =item isl_int_ge(i,j)
383 =item isl_int_abs_eq(i,j)
385 =item isl_int_abs_ne(i,j)
387 =item isl_int_abs_lt(i,j)
389 =item isl_int_abs_gt(i,j)
391 =item isl_int_abs_ge(i,j)
393 =item isl_int_is_zero(i)
395 =item isl_int_is_one(i)
397 =item isl_int_is_negone(i)
399 =item isl_int_is_pos(i)
401 =item isl_int_is_neg(i)
403 =item isl_int_is_nonpos(i)
405 =item isl_int_is_nonneg(i)
407 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
409 =back
411 =head2 Sets and Relations
413 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
414 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
415 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
416 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
417 can be described as a conjunction of affine constraints, while
418 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
419 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
420 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
421 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
422 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
423 where spaces are considered different if they have a different number
424 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
425 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
426 one set of variables, while relations have two sets of variables,
427 input variables and output variables.
429 =head2 Memory Management
431 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
432 several substeps and since the user is usually not interested in
433 the intermediate results, most functions that return a new object
434 will also release all the objects passed as arguments.
435 If the user still wants to use one or more of these arguments
436 after the function call, she should pass along a copy of the
437 object rather than the object itself.
438 The user is then responsible for making sure that the original
439 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
441 The arguments and return values of all documented functions are
442 annotated to make clear which arguments are released and which
443 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
444 are used
446 =over
448 =item C<__isl_give>
450 C<__isl_give> means that a new object is returned.
451 The user should make sure that the returned pointer is
452 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
453 In between, it can be used as a value for as many
454 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
455 There is one exception, and that is the case where the
456 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
457 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
459 =item C<__isl_take>
461 C<__isl_take> means that the object the argument points to
462 is taken over by the function and may no longer be used
463 by the user as an argument to any other function.
464 The pointer value must be one returned by a function
465 returning an C<__isl_give> pointer.
466 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
467 be treated as an error in the sense that the function will
468 not perform its usual operation.  However, it will still
469 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
470 are released.
472 =item C<__isl_keep>
474 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
475 temporarily.  After the function has finished, the user
476 can still use it as an argument to other functions.
477 A C<NULL> value will be treated in the same way as
478 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
480 =back
482 =head2 Identifiers
484 Identifiers are used to identify both individual dimensions
485 and tuples of dimensions.  They consist of a name and an optional
486 pointer.  Identifiers with the same name but different pointer values
487 are considered to be distinct.
488 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
489 using the following functions.
491         #include <isl/id.h>
492         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
493                 __isl_keep const char *name, void *user);
494         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
495         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
497         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
498         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
499         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
501         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
502                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
504 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
505 data structure, so the result can only be used while the
506 corresponding C<isl_id> is alive.
508 =head2 Spaces
510 Whenever a new set or relation is created from scratch,
511 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
513         #include <isl/space.h>
514         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
515                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
516         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
517                 unsigned nparam);
518         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
519                 unsigned nparam, unsigned dim);
520         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
521         void isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
522         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
523                 enum isl_dim_type type);
525 The space used for creating a parameter domain
526 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
527 For other sets, the space
528 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
529 for a relation, the space
530 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
531 C<isl_space_dim> can be used
532 to find out the number of dimensions of each type in
533 a space, where type may be
534 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
535 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
536 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
538 To check whether a given space is that of a set or a map
539 or whether it is a parameter space, use these functions:
541         #include <isl/space.h>
542         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
543         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
545 It is often useful to create objects that live in the
546 same space as some other object.  This can be accomplished
547 by creating the new objects
548 (see L<Creating New Sets and Relations> or
549 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
550 of the original object.
552         #include <isl/set.h>
553         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
554                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
555         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
557         #include <isl/union_set.h>
558         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
559                 __isl_keep isl_union_set *uset);
561         #include <isl/map.h>
562         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
563                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
564         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
566         #include <isl/union_map.h>
567         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
568                 __isl_keep isl_union_map *umap);
570         #include <isl/constraint.h>
571         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
572                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
574         #include <isl/polynomial.h>
575         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
576                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
577         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
578                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
579         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
580                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
581         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
582                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
583         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
584                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
585         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
586                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
587         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
588                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
589         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
590                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
591         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
592                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
594         #include <isl/aff.h>
595         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
596                 __isl_keep isl_aff *aff);
597         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
598                 __isl_keep isl_aff *aff);
599         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
600                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
601         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
602                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
603         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
604                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
605         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
606                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
607         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
608                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
610         #include <isl/point.h>
611         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
612                 __isl_keep isl_point *pnt);
614 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
615 using the following functions.
617         #include <isl/space.h>
618         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
619                 __isl_take isl_space *space,
620                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
621                 __isl_take isl_id *id);
622         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
623                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
624         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
625                 __isl_keep isl_space *space,
626                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
627         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(__isl_take isl_space *space,
628                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
629                                  __isl_keep const char *name);
630         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
631                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos);
633 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
634 data structure, so the result can only be used while the
635 corresponding C<isl_space> is alive.
636 Also note that every function that operates on two sets or relations
637 requires that both arguments have the same parameters.  This also
638 means that if one of the arguments has named parameters, then the
639 other needs to have named parameters too and the names need to match.
640 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
641 arguments may have different parameters (as long as they are named),
642 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
643 the arguments.
645 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
646 its position can be obtained from the following function.
648         #include <isl/space.h>
649         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
650                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
651         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
652                 enum isl_dim_type type, const char *name);
654 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
655 using the following functions.
657         #include <isl/space.h>
658         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
659                 __isl_take isl_space *space,
660                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
661         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
662                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
663         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
664                 enum isl_dim_type type);
665         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
666                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
667         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
668                 __isl_take isl_space *space,
669                 enum isl_dim_type type, const char *s);
670         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
671                 enum isl_dim_type type);
673 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
674 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
675 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
676 data structure.
677 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
678 to have the same name.
680 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
681 the domain or range of a relation can be a nested relation.
682 The following functions can be used to construct and deconstruct
683 such nested spaces.
685         #include <isl/space.h>
686         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
687         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
688         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
690 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
691 be the space of a set, while that of
692 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
693 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
694 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
696 Spaces can be created from other spaces
697 using the following functions.
699         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
700         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
701         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
702         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
703         __isl_give isl_space *isl_space_params(
704                 __isl_take isl_space *space);
705         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
706                 __isl_take isl_space *space);
707         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
708         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
709                 __isl_take isl_space *right);
710         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
711                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
712         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
713                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
714         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
715                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
716         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
717                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
718         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
719                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
720                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
721                 unsigned n);
722         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
723                 __isl_take isl_space *space);
724         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
726 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
727 the name and the internal structure are lost.
729 =head2 Local Spaces
731 A local space is essentially a space with
732 zero or more existentially quantified variables.
733 The local space of a basic set or relation can be obtained
734 using the following functions.
736         #include <isl/set.h>
737         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
738                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
740         #include <isl/map.h>
741         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
742                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
744 A new local space can be created from a space using
746         #include <isl/local_space.h>
747         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
748                 __isl_take isl_space *space);
750 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
752         #include <isl/local_space.h>
753         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
754                 __isl_keep isl_local_space *ls);
755         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
756         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
757                 enum isl_dim_type type);
758         const char *isl_local_space_get_dim_name(
759                 __isl_keep isl_local_space *ls,
760                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
761         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
762                 __isl_take isl_local_space *ls,
763                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
764         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
765                 __isl_take isl_local_space *ls,
766                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
767                 __isl_take isl_id *id);
768         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
769                 __isl_keep isl_local_space *ls);
770         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
771                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
772         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
773                 __isl_keep isl_local_space *ls);
774         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
776 Two local spaces can be compared using
778         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
779                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
781 Local spaces can be created from other local spaces
782 using the following functions.
784         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
785                 __isl_take isl_local_space *ls);
786         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
787                 __isl_take isl_local_space *ls);
788         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
789                 __isl_take isl_local_space *ls1,
790                 __isl_take isl_local_space *ls2);
791         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
792                 __isl_take isl_local_space *ls,
793                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
794         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
795                 __isl_take isl_local_space *ls,
796                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
797         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
798                 __isl_take isl_local_space *ls,
799                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
801 =head2 Input and Output
803 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
804 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
805 in some cases.
807 =head3 C<isl> format
809 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
810 syntax for describing the parameters and allows for the definition
811 of an existentially quantified variable as the integer division
812 of an affine expression.
813 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
814 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
816         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
817                                 i - 10 a <= 6) }
819 A set or relation can have several disjuncts, separated
820 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
821 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
822 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
823 C<and>.
825 =head3 C<PolyLib> format
827 If the represented set is a union, then the first line
828 contains a single number representing the number of disjuncts.
829 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
831 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
832 The first line contains two numbers representing
833 the number of rows and columns,
834 where the number of rows is equal to the number of constraints
835 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
836 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
837 In each row, the first column indicates whether the constraint
838 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
839 corresponds to the constant term.
841 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
842 appear in the last columns before the constant column.
843 The coefficients of any existentially quantified variables appear
844 between those of the set variables and those of the parameters.
846 =head3 Extended C<PolyLib> format
848 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
849 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
850 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
851 also contains four additional numbers:
852 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
853 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
854 quantified variables) and the number of parameters.
855 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
856 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
857 dimensions is zero.
859 =head3 Input
861         #include <isl/set.h>
862         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
863                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
864         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
865                 isl_ctx *ctx, const char *str);
866         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
867                 FILE *input);
868         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
869                 const char *str);
871         #include <isl/map.h>
872         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
873                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
874         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
875                 isl_ctx *ctx, const char *str);
876         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
877                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
878         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
879                 const char *str);
881         #include <isl/union_set.h>
882         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
883                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
884         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
885                 isl_ctx *ctx, const char *str);
887         #include <isl/union_map.h>
888         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
889                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
890         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
891                 isl_ctx *ctx, const char *str);
893 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
894 or the C<isl> format.
896 =head3 Output
898 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
899 be created.
901         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
902                 FILE *file);
903         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
904         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
905         __isl_give char *isl_printer_get_str(
906                 __isl_keep isl_printer *printer);
908 The behavior of the printer can be modified in various ways
910         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
911                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
912         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
913                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
914         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
915                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
916         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
917                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
918         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
919                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
921 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
922 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
923 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
924 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
925 C<isl_printer_set_indent>) spaces
926 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
927 In the C<PolyLib> format output,
928 the coefficients of the existentially quantified variables
929 appear between those of the set variables and those
930 of the parameters.
931 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
932 by the specified amount (which may be negative).
934 To actually print something, use
936         #include <isl/set.h>
937         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
938                 __isl_take isl_printer *printer,
939                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
940         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
941                 __isl_take isl_printer *printer,
942                 __isl_keep isl_set *set);
944         #include <isl/map.h>
945         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
946                 __isl_take isl_printer *printer,
947                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
948         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
949                 __isl_take isl_printer *printer,
950                 __isl_keep isl_map *map);
952         #include <isl/union_set.h>
953         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
954                 __isl_take isl_printer *p,
955                 __isl_keep isl_union_set *uset);
957         #include <isl/union_map.h>
958         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
959                 __isl_take isl_printer *p,
960                 __isl_keep isl_union_map *umap);
962 When called on a file printer, the following function flushes
963 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
965         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
966                 __isl_take isl_printer *p);
968 =head2 Creating New Sets and Relations
970 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
972 =over
974 =item * Empty sets and relations
976         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
977                 __isl_take isl_space *space);
978         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
979                 __isl_take isl_space *space);
980         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
981                 __isl_take isl_space *space);
982         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
983                 __isl_take isl_space *space);
984         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
985                 __isl_take isl_space *space);
986         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
987                 __isl_take isl_space *space);
989 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
990 is only used to specify the parameters.
992 =item * Universe sets and relations
994         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
995                 __isl_take isl_space *space);
996         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
997                 __isl_take isl_space *space);
998         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
999                 __isl_take isl_space *space);
1000         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1001                 __isl_take isl_space *space);
1002         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1003                 __isl_take isl_union_set *uset);
1004         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1005                 __isl_take isl_union_map *umap);
1007 The sets and relations constructed by the functions above
1008 contain all integer values, while those constructed by the
1009 functions below only contain non-negative values.
1011         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1012                 __isl_take isl_space *space);
1013         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1014                 __isl_take isl_space *space);
1015         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1016                 __isl_take isl_space *space);
1017         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1018                 __isl_take isl_space *space);
1020 =item * Identity relations
1022         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1023                 __isl_take isl_space *space);
1024         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1025                 __isl_take isl_space *space);
1027 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1028 to be the same.
1030 =item * Lexicographic order
1032         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1033                 __isl_take isl_space *set_space);
1034         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1035                 __isl_take isl_space *set_space);
1036         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1037                 __isl_take isl_space *set_space);
1038         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1039                 __isl_take isl_space *set_space);
1040         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1041                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1042         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1043                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1044         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1045                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1046         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1047                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1049 The first four functions take a space for a B<set>
1050 and return relations that express that the elements in the domain
1051 are lexicographically less
1052 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1053 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1054 than the elements in the range.
1055 The last four functions take a space for a map
1056 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1057 in the domain are lexicographically less
1058 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1059 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1060 than the first C<n> dimensions in the range.
1062 =back
1064 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1065 using the following functions.
1067         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1068                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1069         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1070                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1072 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1073 using the following functions.
1075         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1076                 __isl_take isl_map *map);
1077         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1078                 __isl_take isl_set *set);
1080 The inverse conversions below can only be used if the input
1081 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1082 space.
1084         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1085                 __isl_take isl_union_set *uset);
1086         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1087                 __isl_take isl_union_map *umap);
1089 A zero-dimensional set can be constructed on a given parameter domain
1090 using the following function.
1092         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1093                 __isl_take isl_set *set);
1095 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1096 functions.
1098         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1099                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1100         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1101         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1102                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1103         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1104                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1105         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1106         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1107                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1108         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1109         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1110         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1111         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1112         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1113         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1115 Other sets and relations can be constructed by starting
1116 from a universe set or relation, adding equality and/or
1117 inequality constraints and then projecting out the
1118 existentially quantified variables, if any.
1119 Constraints can be constructed, manipulated and
1120 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1121 using the following functions.
1123         #include <isl/constraint.h>
1124         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1125                 __isl_take isl_local_space *ls);
1126         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1127                 __isl_take isl_local_space *ls);
1128         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1129                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1130         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1131                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1132         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1133                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1134                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1135         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1136                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1137                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1138         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1139                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1140                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1141         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1142                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1143                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1144         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1145                 __isl_take isl_map *map,
1146                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1147         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1148                 __isl_take isl_set *set,
1149                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1150         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1151                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1152                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1154 For example, to create a set containing the even integers
1155 between 10 and 42, you would use the following code.
1157         isl_space *space;
1158         isl_local_space *ls;
1159         isl_constraint *c;
1160         isl_basic_set *bset;
1162         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1163         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1164         ls = isl_local_space_from_space(space);
1166         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1167         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1168         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1169         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1171         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1172         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1173         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1174         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1176         c = isl_inequality_alloc(ls);
1177         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1178         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1179         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1181         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1183 Or, alternatively,
1185         isl_basic_set *bset;
1186         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1187                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1189 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1190 describing the equalities and the inequalities.
1192         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1193                 __isl_take isl_space *space,
1194                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1195                 enum isl_dim_type c1,
1196                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1197                 enum isl_dim_type c4);
1198         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1199                 __isl_take isl_space *space,
1200                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1201                 enum isl_dim_type c1,
1202                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1203                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1205 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1206 different kinds of variables appear in the input matrices
1207 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1208 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1209 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1210 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1212 A (basic) set or relation can also be constructed from a (piecewise)
1213 (multiple) affine expression
1214 or a list of affine expressions
1215 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1216 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1218         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1219                 __isl_take isl_aff *aff);
1220         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1221                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1222         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1223                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1224         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1225                 __isl_take isl_space *domain_space,
1226                 __isl_take isl_aff_list *list);
1227         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1228                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1229         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1230                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1231         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1232                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1234 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1235 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1236 of zero affine expressions.
1238 =head2 Inspecting Sets and Relations
1240 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1241 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1242 explained in the following sections.
1243 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1244 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1245 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1246 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1248         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1249                 __isl_take isl_set *set);
1250         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1251                 __isl_take isl_map *map);
1252         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1253                 __isl_take isl_union_set *uset);
1254         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1255                 __isl_take isl_union_map *umap);
1257 This explicit representation defines the existentially quantified
1258 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1259 including earlier existentially quantified variables.
1260 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1261 has a unique value when the values of the other variables are known.
1262 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1263 with the same explicit representations, should appear in the
1264 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1265 either of the following functions.
1267         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1268                 __isl_take isl_set *set);
1269         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1270                 __isl_take isl_map *map);
1272 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1273 using the following functions, which compute an overapproximation.
1275         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1276                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1277         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1278                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1279         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1280                 __isl_take isl_set *set);
1281         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1282                 __isl_take isl_map *map);
1284 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1286         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1287                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1288                 void *user);
1289         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1290                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1291                 void *user);
1293 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1294 from
1296         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1297         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1299 To extract the set or map in a given space from a union, use
1301         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1302                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1303                 __isl_take isl_space *space);
1304         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1305                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1306                 __isl_take isl_space *space);
1308 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1310         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1311                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1312                 void *user);
1313         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1314                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1315                 void *user);
1317 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1318 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1319 occurs, the above functions will return -1.
1321 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1322 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1323 If this is required, then the user should call one of
1324 the following functions first.
1326         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1327                 __isl_take isl_set *set);
1328         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1329                 __isl_take isl_map *map);
1331 The number of basic sets in a set can be obtained
1332 from
1334         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1336 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1338         #include <isl/constraint.h>
1340         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1341                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1342                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1343                 void *user);
1344         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1346 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1347 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1348 occurs, the above functions will return -1.
1349 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1350 Use the following function to find out whether a constraint
1351 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1353         int isl_constraint_is_equality(
1354                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1356 The coefficients of the constraints can be inspected using
1357 the following functions.
1359         void isl_constraint_get_constant(
1360                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1361         void isl_constraint_get_coefficient(
1362                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1363                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1364         int isl_constraint_involves_dims(
1365                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1366                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1368 The explicit representations of the existentially quantified
1369 variables can be inspected using the following function.
1370 Note that the user is only allowed to use this function
1371 if the inspected set or map is the result of a call
1372 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1373 The existentially quantified variable is equal to the floor
1374 of the returned affine expression.  The affine expression
1375 itself can be inspected using the functions in
1376 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1378         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1379                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1381 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1382 form, use the following functions.
1384         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1385                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1386                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1387                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1388         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1389                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1390                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1391                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1392         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1393                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1394                 enum isl_dim_type c1,
1395                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1396                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1397         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1398                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1399                 enum isl_dim_type c1,
1400                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1401                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1403 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1404 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1405 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1406 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1408 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1409 be obtained using the following functions.
1411         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1412                 enum isl_dim_type type);
1413         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1414                 enum isl_dim_type type);
1415         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1416                 enum isl_dim_type type);
1417         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1418                 enum isl_dim_type type);
1420 To check whether the description of a set or relation depends
1421 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1422 constraints.  Instead the following functions can be used.
1424         int isl_basic_set_involves_dims(
1425                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1426                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1427         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1428                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1429         int isl_basic_map_involves_dims(
1430                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1431                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1432         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1433                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1435 Similarly, the following functions can be used to check whether
1436 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1438         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1439                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1440         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1441                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1443 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1444 or relation can be read off or set using the following functions.
1446         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1447                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1448         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1449                 __isl_take isl_set *set);
1450         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1451         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1452                 __isl_keep isl_set *set);
1453         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1454                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1455                 __isl_take isl_id *id);
1456         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1457                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1458         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1459                 enum isl_dim_type type);
1460         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1461                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1463         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1464                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1465         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1466                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1467         const char *isl_set_get_tuple_name(
1468                 __isl_keep isl_set *set);
1469         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1470                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1471                 enum isl_dim_type type);
1472         const char *isl_map_get_tuple_name(
1473                 __isl_keep isl_map *map,
1474                 enum isl_dim_type type);
1476 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1477 an internal data structure.
1478 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1479 read off using the following functions.
1481         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1482                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1483                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1484         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1485                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1486         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1487                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1488                 unsigned pos);
1489         int isl_basic_map_has_dim_id(
1490                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1491                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1492         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1493                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1494                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1495         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1496                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1497         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1498                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1499                 unsigned pos);
1501         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1502                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1503         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1504                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1505         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1506                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1508         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1509                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1510                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1511         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1512                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1513                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1514         const char *isl_set_get_dim_name(
1515                 __isl_keep isl_set *set,
1516                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1517         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1518                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1519                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1520         const char *isl_map_get_dim_name(
1521                 __isl_keep isl_map *map,
1522                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1524 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1525 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1526 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1527 operations and may not be preserved across those operations.
1529 =head2 Properties
1531 =head3 Unary Properties
1533 =over
1535 =item * Emptiness
1537 The following functions test whether the given set or relation
1538 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1539 any computations, but simply check if the given set or relation
1540 is already known to be empty.
1542         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1543         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1544         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1545         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1546         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1547         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1548         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1549         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1550         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1551         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1553 =item * Universality
1555         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1556         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1557         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1559 =item * Single-valuedness
1561         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1562         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1564 =item * Injectivity
1566         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1567         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1568         int isl_union_map_plain_is_injective(
1569                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1570         int isl_union_map_is_injective(
1571                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1573 =item * Bijectivity
1575         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1576         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1578 =item * Position
1580         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
1581                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1582                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1583                 isl_int *val);
1584         int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
1585                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1586                 isl_int *val);
1587         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
1588                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1589                 isl_int *val);
1591 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1592 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
1594 =item * Space
1596 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
1598         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
1599         int isl_union_set_is_params(
1600                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1602 =item * Wrapping
1604 The following functions check whether the domain of the given
1605 (basic) set is a wrapped relation.
1607         int isl_basic_set_is_wrapping(
1608                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1609         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1611 =item * Internal Product
1613         int isl_basic_map_can_zip(
1614                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1615         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1617 Check whether the product of domain and range of the given relation
1618 can be computed,
1619 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1621 =back
1623 =head3 Binary Properties
1625 =over
1627 =item * Equality
1629         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1630                 __isl_keep isl_set *set2);
1631         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1632                 __isl_keep isl_set *set2);
1633         int isl_union_set_is_equal(
1634                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1635                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1636         int isl_basic_map_is_equal(
1637                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1638                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1639         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1640                 __isl_keep isl_map *map2);
1641         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1642                 __isl_keep isl_map *map2);
1643         int isl_union_map_is_equal(
1644                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1645                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1647 =item * Disjointness
1649         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1650                 __isl_keep isl_set *set2);
1652 =item * Subset
1654         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1655                 __isl_keep isl_set *set2);
1656         int isl_set_is_strict_subset(
1657                 __isl_keep isl_set *set1,
1658                 __isl_keep isl_set *set2);
1659         int isl_union_set_is_subset(
1660                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1661                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1662         int isl_union_set_is_strict_subset(
1663                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1664                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1665         int isl_basic_map_is_subset(
1666                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1667                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1668         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1669                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1670                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1671         int isl_map_is_subset(
1672                 __isl_keep isl_map *map1,
1673                 __isl_keep isl_map *map2);
1674         int isl_map_is_strict_subset(
1675                 __isl_keep isl_map *map1,
1676                 __isl_keep isl_map *map2);
1677         int isl_union_map_is_subset(
1678                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1679                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1680         int isl_union_map_is_strict_subset(
1681                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1682                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1684 =back
1686 =head2 Unary Operations
1688 =over
1690 =item * Complement
1692         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1693                 __isl_take isl_set *set);
1695 =item * Inverse map
1697         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1698                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1699         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1700                 __isl_take isl_map *map);
1701         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1702                 __isl_take isl_union_map *umap);
1704 =item * Projection
1706         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1707                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1708                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1709         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1710                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1711                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1712         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1713                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1714         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1715                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1716         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
1717                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1718         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1719                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1720         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1721                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1722         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
1723         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
1724         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1725                 __isl_take isl_map *bmap);
1726         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1727                 __isl_take isl_map *map);
1728         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
1729                 __isl_take isl_union_set *uset);
1730         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
1731                 __isl_take isl_union_map *umap);
1732         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1733                 __isl_take isl_union_map *umap);
1734         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1735                 __isl_take isl_union_map *umap);
1737         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1738                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1739         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1740                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1741         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1742         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1743         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1744                 __isl_take isl_union_map *umap);
1745         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1746                 __isl_take isl_union_map *umap);
1748 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1749 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1751 =item * Elimination
1753         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
1754                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1755                 unsigned first, unsigned n);
1756         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
1757                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1758                 enum isl_dim_type type,
1759                 unsigned first, unsigned n);
1761 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
1762 without removing the dimensions.
1764 =item * Slicing
1766         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
1767                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1768                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1769                 isl_int value);
1770         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
1771                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1772                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1773         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
1774                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1775                 isl_int value);
1776         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
1777                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1778         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
1779                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1780                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1781         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
1782                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1784 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1785 dimension has the fixed given value.
1787         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
1788                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1789                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1790         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
1791                 __isl_take isl_set *set,
1792                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1793         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
1794                 __isl_take isl_map *map,
1795                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1796         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
1797                 __isl_take isl_set *set,
1798                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1799         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
1800                 __isl_take isl_map *map,
1801                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1803 Intersect the set or relation with the half-space where the given
1804 dimension has a value bounded the fixed given value.
1806         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
1807                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1808                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1809         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
1810                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1811                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1813 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1814 dimensions are equal to each other.
1816         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
1817                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1818                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1820 Intersect the relation with the hyperplane where the given
1821 dimensions have opposite values.
1823 =item * Identity
1825         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
1826                 __isl_take isl_set *set);
1827         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
1828                 __isl_take isl_union_set *uset);
1830 Construct an identity relation on the given (union) set.
1832 =item * Deltas
1834         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
1835                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1836         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
1837         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
1838                 __isl_take isl_union_map *umap);
1840 These functions return a (basic) set containing the differences
1841 between image elements and corresponding domain elements in the input.
1843         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
1844                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1845         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
1846                 __isl_take isl_map *map);
1847         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
1848                 __isl_take isl_union_map *umap);
1850 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1851 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
1853 =item * Coalescing
1855 Simplify the representation of a set or relation by trying
1856 to combine pairs of basic sets or relations into a single
1857 basic set or relation.
1859         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
1860         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
1861         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
1862                 __isl_take isl_union_set *uset);
1863         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
1864                 __isl_take isl_union_map *umap);
1866 =item * Detecting equalities
1868         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
1869                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1870         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
1871                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1872         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
1873                 __isl_take isl_set *set);
1874         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
1875                 __isl_take isl_map *map);
1876         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
1877                 __isl_take isl_union_set *uset);
1878         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
1879                 __isl_take isl_union_map *umap);
1881 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
1882 equalities.
1884 =item * Removing redundant constraints
1886         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
1887                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1888         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
1889                 __isl_take isl_set *set);
1890         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
1891                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1892         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
1893                 __isl_take isl_map *map);
1895 =item * Convex hull
1897         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
1898                 __isl_take isl_set *set);
1899         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
1900                 __isl_take isl_map *map);
1902 If the input set or relation has any existentially quantified
1903 variables, then the result of these operations is currently undefined.
1905 =item * Simple hull
1907         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
1908                 __isl_take isl_set *set);
1909         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
1910                 __isl_take isl_map *map);
1911         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
1912                 __isl_take isl_union_map *umap);
1914 These functions compute a single basic set or relation
1915 that contains the whole input set or relation.
1916 In particular, the output is described by translates
1917 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
1919 =begin latex
1921 (See \autoref{s:simple hull}.)
1923 =end latex
1925 =item * Affine hull
1927         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
1928                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1929         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
1930                 __isl_take isl_set *set);
1931         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
1932                 __isl_take isl_union_set *uset);
1933         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
1934                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1935         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
1936                 __isl_take isl_map *map);
1937         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
1938                 __isl_take isl_union_map *umap);
1940 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
1941 per space.
1943 =item * Polyhedral hull
1945         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
1946                 __isl_take isl_set *set);
1947         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
1948                 __isl_take isl_map *map);
1949         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
1950                 __isl_take isl_union_set *uset);
1951         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
1952                 __isl_take isl_union_map *umap);
1954 These functions compute a single basic set or relation
1955 not involving any existentially quantified variables
1956 that contains the whole input set or relation.
1957 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
1958 per space.
1960 =item * Optimization
1962         #include <isl/ilp.h>
1963         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
1964                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1965                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
1966         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
1967                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
1968         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
1969                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
1971 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
1972 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
1973 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
1974 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
1976 =item * Parametric optimization
1978         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
1979                 __isl_take isl_set *set, int pos);
1980         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
1981                 __isl_take isl_set *set, int pos);
1982         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
1983                 __isl_take isl_map *map, int pos);
1985 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
1986 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
1987 of the other set or output dimensions.
1988 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
1990 =item * Dual
1992 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
1993 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
1994 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
1995 Internally, these two sets of functions perform essentially the
1996 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
1997 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
1998 The current implementation is based on the Farkas lemma and
1999 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2000 in future.  In particular, future implementations may use different
2001 dualization algorithms or skip the elimination step.
2003         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2004                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2005         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2006                 __isl_take isl_set *set);
2007         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2008                 __isl_take isl_union_set *bset);
2009         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2010                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2011         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2012                 __isl_take isl_set *set);
2013         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2014                 __isl_take isl_union_set *bset);
2016 =item * Power
2018         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2019                 int *exact);
2020         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2021                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2023 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2024 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2025 I<k>th power of C<map>.
2026 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2027 then C<*exact> is set to C<1>.
2029 =item * Transitive closure
2031         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2032                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2033         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2034                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2036 Compute the transitive closure of C<map>.
2037 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2038 then C<*exact> is set to C<1>.
2040 =item * Reaching path lengths
2042         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2043                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2045 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2046 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2047 end up in the given element.
2048 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2049 then C<*exact> is set to C<1>.
2050 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2051 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2052 In particular, if the input relation is a dependence relation
2053 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2054 to the free schedule.
2055 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2056 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2057 the overapproximation), then you will get an error message.
2059 =item * Wrapping
2061         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2062                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2063         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2064                 __isl_take isl_map *map);
2065         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2066                 __isl_take isl_union_map *umap);
2067         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2068                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2069         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2070                 __isl_take isl_set *set);
2071         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2072                 __isl_take isl_union_set *uset);
2074 =item * Flattening
2076 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2077 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2078 then the name of the space is also removed.
2080         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2081                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2082         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2083                 __isl_take isl_set *set);
2084         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2085                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2086         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2087                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2088         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2089                 __isl_take isl_map *map);
2090         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2091                 __isl_take isl_map *map);
2092         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2093                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2094         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2095                 __isl_take isl_map *map);
2097         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2098                 __isl_take isl_set *set);
2100 The function above constructs a relation
2101 that maps the input set to a flattened version of the set.
2103 =item * Lifting
2105 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2106 to the existentially quantified variables in the input.
2107 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2108 is the original space and the range corresponds to the original
2109 existentially quantified variables.
2111         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2112                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2113         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2114                 __isl_take isl_set *set);
2115         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2116                 __isl_take isl_union_set *uset);
2118 Given a local space that contains the existentially quantified
2119 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2120 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2121 can be constructed using the following function.
2123         #include <isl/local_space.h>
2124         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2125                 __isl_take isl_local_space *ls);
2127 =item * Internal Product
2129         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2130                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2131         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2132                 __isl_take isl_map *map);
2133         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2134                 __isl_take isl_union_map *umap);
2136 Given a relation with nested relations for domain and range,
2137 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2139 =item * Aligning parameters
2141         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2142                 __isl_take isl_set *set,
2143                 __isl_take isl_space *model);
2144         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2145                 __isl_take isl_map *map,
2146                 __isl_take isl_space *model);
2148 Change the order of the parameters of the given set or relation
2149 such that the first parameters match those of C<model>.
2150 This may involve the introduction of extra parameters.
2151 All parameters need to be named.
2153 =item * Dimension manipulation
2155         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2156                 __isl_take isl_set *set,
2157                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2158         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2159                 __isl_take isl_map *map,
2160                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2161         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2162                 __isl_take isl_set *set,
2163                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2164         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2165                 __isl_take isl_map *map,
2166                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2167         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2168                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2169                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2170                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2171                 unsigned n);
2172         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2173                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2174                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2175                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2176                 unsigned n);
2177         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2178                 __isl_take isl_set *set,
2179                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2180                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2181                 unsigned n);
2182         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2183                 __isl_take isl_map *map,
2184                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2185                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2186                 unsigned n);
2188 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2189 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2190 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2191 to add new parameters, assuming
2192 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2193 are not sufficient.
2195 =back
2197 =head2 Binary Operations
2199 The two arguments of a binary operation not only need to live
2200 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2201 the same (number of) parameters.
2203 =head3 Basic Operations
2205 =over
2207 =item * Intersection
2209         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2210                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2211                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2212         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2213                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2214                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2215         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2216                 __isl_take isl_set *set,
2217                 __isl_take isl_set *params);
2218         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2219                 __isl_take isl_set *set1,
2220                 __isl_take isl_set *set2);
2221         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2222                 __isl_take isl_union_set *uset,
2223                 __isl_take isl_set *set);
2224         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2225                 __isl_take isl_union_map *umap,
2226                 __isl_take isl_set *set);
2227         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2228                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2229                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2230         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2231                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2232                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2233         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2234                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2235                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2236         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2237                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2238                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2239         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2240                 __isl_take isl_map *map,
2241                 __isl_take isl_set *params);
2242         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2243                 __isl_take isl_map *map,
2244                 __isl_take isl_set *set);
2245         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2246                 __isl_take isl_map *map,
2247                 __isl_take isl_set *set);
2248         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2249                 __isl_take isl_map *map1,
2250                 __isl_take isl_map *map2);
2251         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2252                 __isl_take isl_union_map *umap,
2253                 __isl_take isl_union_set *uset);
2254         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2255                 __isl_take isl_union_map *umap,
2256                 __isl_take isl_union_set *uset);
2257         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2258                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2259                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2261 =item * Union
2263         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2264                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2265                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2266         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2267                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2268                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2269         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2270                 __isl_take isl_set *set1,
2271                 __isl_take isl_set *set2);
2272         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2273                 __isl_take isl_map *map1,
2274                 __isl_take isl_map *map2);
2275         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2276                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2277                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2278         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2279                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2280                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2282 =item * Set difference
2284         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2285                 __isl_take isl_set *set1,
2286                 __isl_take isl_set *set2);
2287         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2288                 __isl_take isl_map *map1,
2289                 __isl_take isl_map *map2);
2290         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2291                 __isl_take isl_map *map,
2292                 __isl_take isl_set *dom);
2293         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2294                 __isl_take isl_map *map,
2295                 __isl_take isl_set *dom);
2296         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2297                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2298                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2299         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2300                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2301                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2303 =item * Application
2305         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2306                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2307                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2308         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2309                 __isl_take isl_set *set,
2310                 __isl_take isl_map *map);
2311         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2312                 __isl_take isl_union_set *uset,
2313                 __isl_take isl_union_map *umap);
2314         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2315                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2316                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2317         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2318                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2319                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2320         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2321                 __isl_take isl_map *map1,
2322                 __isl_take isl_map *map2);
2323         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2324                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2325                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2326         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2327                 __isl_take isl_map *map1,
2328                 __isl_take isl_map *map2);
2329         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2330                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2331                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2333 =item * Cartesian Product
2335         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2336                 __isl_take isl_set *set1,
2337                 __isl_take isl_set *set2);
2338         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2339                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2340                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2341         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
2342                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2343                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2344         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2345                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2346                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2347         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
2348                 __isl_take isl_map *map1,
2349                 __isl_take isl_map *map2);
2350         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2351                 __isl_take isl_map *map1,
2352                 __isl_take isl_map *map2);
2353         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2354                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2355                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2356         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2357                 __isl_take isl_map *map1,
2358                 __isl_take isl_map *map2);
2359         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2360                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2361                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2363 The above functions compute the cross product of the given
2364 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2365 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2366 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2367 instead.
2369         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2370                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2371                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2372         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2373                 __isl_take isl_set *set1,
2374                 __isl_take isl_set *set2);
2375         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
2376                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2377                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2378         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
2379                 __isl_take isl_map *map1,
2380                 __isl_take isl_map *map2);
2381         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
2382                 __isl_take isl_map *map1,
2383                 __isl_take isl_map *map2);
2384         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
2385                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2386                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2387         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
2388                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2389                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2390         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
2391                 __isl_take isl_map *map1,
2392                 __isl_take isl_map *map2);
2394 =item * Simplification
2396         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
2397                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2398                 __isl_take isl_basic_set *context);
2399         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
2400                 __isl_take isl_set *context);
2401         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
2402                 __isl_take isl_set *set,
2403                 __isl_take isl_set *context);
2404         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
2405                 __isl_take isl_union_set *uset,
2406                 __isl_take isl_union_set *context);
2407         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
2408                 __isl_take isl_union_set *uset,
2409                 __isl_take isl_set *set);
2410         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
2411                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2412                 __isl_take isl_basic_map *context);
2413         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
2414                 __isl_take isl_map *context);
2415         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
2416                 __isl_take isl_map *map,
2417                 __isl_take isl_set *context);
2418         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
2419                 __isl_take isl_map *map,
2420                 __isl_take isl_set *context);
2421         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
2422                 __isl_take isl_map *map,
2423                 __isl_take isl_set *context);
2424         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
2425                 __isl_take isl_union_map *umap,
2426                 __isl_take isl_union_map *context);
2427         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
2428                 __isl_take isl_union_map *umap,
2429                 __isl_take isl_set *set);
2430         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
2431                 __isl_take isl_union_map *umap,
2432                 __isl_take isl_union_set *uset);
2434 The gist operation returns a set or relation that has the
2435 same intersection with the context as the input set or relation.
2436 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
2437 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
2438 are removed.
2439 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
2440 per space.
2442 =back
2444 =head3 Lexicographic Optimization
2446 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
2447 the following functions
2448 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
2449 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
2450 that satisfy C<dom>.
2451 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2452 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
2453 has no elements.
2454 In other words, the union of the parameter values
2455 for which the result is non-empty and of C<*empty>
2456 is equal to C<dom>.
2458         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
2459                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2460                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2461                 __isl_give isl_set **empty);
2462         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
2463                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2464                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2465                 __isl_give isl_set **empty);
2466         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
2467                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2468                 __isl_give isl_set **empty);
2469         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2470                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2471                 __isl_give isl_set **empty);
2473 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2474 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2475 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2476 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2478         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2479                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2480         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2481                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2482         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2483                 __isl_take isl_set *set);
2484         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2485                 __isl_take isl_set *set);
2486         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2487                 __isl_take isl_union_set *uset);
2488         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2489                 __isl_take isl_union_set *uset);
2491 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
2492 the following functions
2493 compute a relation that maps each element of C<dom>
2494 to the single lexicographic minimum or maximum
2495 of the elements that are associated to that same
2496 element in C<map> (or C<bmap>).
2497 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2498 that contains the elements in C<dom> that do not map
2499 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
2500 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
2501 is equal to C<dom>.
2503         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
2504                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2505                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2506                 __isl_give isl_set **empty);
2507         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
2508                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2509                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2510                 __isl_give isl_set **empty);
2511         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
2512                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2513                 __isl_give isl_set **empty);
2514         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
2515                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2516                 __isl_give isl_set **empty);
2518 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
2519 return a map mapping each element in the domain of
2520 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
2521 of all elements associated to that element.
2522 In case of union relations, the optimum is computed per space.
2524         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
2525                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2526         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
2527                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2528         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
2529                 __isl_take isl_map *map);
2530         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
2531                 __isl_take isl_map *map);
2532         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
2533                 __isl_take isl_union_map *umap);
2534         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
2535                 __isl_take isl_union_map *umap);
2537 The following functions return their result in the form of
2538 a piecewise multi-affine expression
2539 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
2540 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
2541 returning a basic set or relation.
2543         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2544         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
2545                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2546         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2547         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
2548                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2549                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2550                 __isl_give isl_set **empty);
2551         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2552         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
2553                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2554                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2555                 __isl_give isl_set **empty);
2556         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2557         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
2558                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2559                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2560                 __isl_give isl_set **empty);
2561         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2562         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
2563                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2564                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2565                 __isl_give isl_set **empty);
2567 =head2 Lists
2569 Lists are defined over several element types, including
2570 C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_basic_set> and C<isl_set>.
2571 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
2572 Lists can be created, copied and freed using the following functions.
2574         #include <isl/list.h>
2575         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
2576                 __isl_take isl_set *el);
2577         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
2578                 isl_ctx *ctx, int n);
2579         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
2580                 __isl_keep isl_set_list *list);
2581         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
2582                 __isl_take isl_set_list *list,
2583                 __isl_take isl_set *el);
2584         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
2585                 __isl_take isl_set_list *list1,
2586                 __isl_take isl_set_list *list2);
2587         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
2589 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
2590 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
2591 element.
2593 Lists can be inspected using the following functions.
2595         #include <isl/list.h>
2596         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
2597         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
2598         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
2599                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
2600         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
2601                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
2602                 void *user);
2604 Lists can be printed using
2606         #include <isl/list.h>
2607         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
2608                 __isl_take isl_printer *p,
2609                 __isl_keep isl_set_list *list);
2611 =head2 Matrices
2613 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
2615         #include <isl/mat.h>
2616         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
2617                 unsigned n_row, unsigned n_col);
2618         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
2619         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
2621 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
2622 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2624         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
2625         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
2626         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
2627         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
2628                 int row, int col, isl_int *v);
2629         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
2630                 int row, int col, isl_int v);
2631         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
2632                 int row, int col, int v);
2634 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2635 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2637 The following function can be used to compute the (right) inverse
2638 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
2639 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
2640 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
2642         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
2644 The following function can be used to compute the (right) kernel
2645 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
2646 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
2648         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
2650 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
2652 The zero quasi affine expression on a given domain can be created using
2654         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
2655                 __isl_take isl_local_space *ls);
2657 Note that the space in which the resulting object lives is a map space
2658 with the given space as domain and a one-dimensional range.
2660 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
2661 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
2662 be created using the following functions.
2664         #include <isl/aff.h>
2665         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
2666                 __isl_take isl_space *space);
2667         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
2668                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
2669         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
2670                 __isl_take isl_aff *aff);
2672 Quasi affine expressions can be copied and freed using
2674         #include <isl/aff.h>
2675         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
2676         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
2678         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
2679                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2680         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2682 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
2683 using the following function.  The constraint is required to have
2684 a non-zero coefficient for the specified dimension.
2686         #include <isl/constraint.h>
2687         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
2688                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
2689                 enum isl_dim_type type, int pos);
2691 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
2692 using the following function.
2694         #include <isl/constraint.h>
2695         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
2696                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
2698 Conversely, an equality constraint equating
2699 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
2700 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
2702         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
2703                 __isl_take isl_aff *aff);
2704         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
2705                 __isl_take isl_aff *aff);
2707 The expression can be inspected using
2709         #include <isl/aff.h>
2710         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
2711         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
2712                 enum isl_dim_type type);
2713         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
2714                 __isl_keep isl_aff *aff);
2715         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
2716                 __isl_keep isl_aff *aff);
2717         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
2718                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2719         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
2720                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
2721                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2722         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
2723                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
2724                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2725         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
2726                 isl_int *v);
2727         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
2728                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2729         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
2730                 isl_int *v);
2731         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
2732                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
2734         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2735                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2736                           __isl_take isl_aff *aff,
2737                           void *user), void *user);
2739         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
2740         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2742         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
2743                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2744         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2745                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2747         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2748         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2749                 enum isl_dim_type type);
2750         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2752 It can be modified using
2754         #include <isl/aff.h>
2755         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
2756                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2757                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
2758         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
2759                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
2760                 unsigned pos, const char *s);
2761         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
2762                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
2763                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
2764         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
2765                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
2766                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2767                 __isl_take isl_id *id);
2768         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
2769                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2770         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
2771                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
2772         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
2773                 __isl_take isl_aff *aff,
2774                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2775         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
2776                 __isl_take isl_aff *aff,
2777                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2778         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
2779                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2781         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
2782                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2783         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
2784                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
2785         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
2786                 __isl_take isl_aff *aff,
2787                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2788         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
2789                 __isl_take isl_aff *aff,
2790                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2792         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
2793                 __isl_take isl_aff *aff,
2794                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2795         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
2796                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2797                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2798         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
2799                 __isl_take isl_aff *aff,
2800                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2801         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
2802                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2803                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2804         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
2805                 __isl_take isl_aff *aff,
2806                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2807         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
2808                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2809                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2811 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
2812 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
2813 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
2814 the possibly rational constant or coefficient.
2816 To check whether an affine expressions is obviously zero
2817 or obviously equal to some other affine expression, use
2819         #include <isl/aff.h>
2820         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
2821         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
2822                 __isl_keep isl_aff *aff2);
2823         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
2824                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
2825                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
2827 Operations include
2829         #include <isl/aff.h>
2830         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
2831                 __isl_take isl_aff *aff2);
2832         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
2833                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2834                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2835         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
2836                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2837                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2838         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
2839                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2840                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2841         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
2842                 __isl_take isl_aff *aff2);
2843         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
2844                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2845                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2846         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
2847         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
2848                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2849         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
2850         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
2851                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2852         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
2853         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
2854                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2855         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
2856                 isl_int mod);
2857         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
2858                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
2859         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
2860                 isl_int f);
2861         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
2862                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
2863         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
2864                 isl_int f);
2865         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
2866                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
2867         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
2868                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
2870         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
2871                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
2872         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
2873                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
2875         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
2876                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
2878         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
2879                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2880                 __isl_take isl_space *model);
2882         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
2883                 __isl_take isl_aff *aff,
2884                 __isl_take isl_set *context);
2885         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
2886                 __isl_take isl_set *context);
2887         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
2888                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2889                 __isl_take isl_set *context);
2890         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
2891                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2892                 __isl_take isl_set *context);
2894         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
2895                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2896         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
2897                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
2898                 __isl_take isl_set *set);
2899         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
2900                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
2901                 __isl_take isl_set *set);
2903         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
2904                 __isl_take isl_aff *aff2);
2905         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
2906                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2907                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2909 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
2910 to be a constant.
2912         #include <isl/aff.h>
2913         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
2914                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
2915         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
2916                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
2917         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
2918                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2919                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2920         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
2921                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2922                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2923         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
2924                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2925                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2926         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
2927                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2928                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2929         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
2930                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2931                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2932         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
2933                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2934                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2936         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
2937                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2938                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2939         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
2940                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2941                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2942         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
2943                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2944                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2945         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
2946                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2947                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2948         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
2949                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2950                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2951         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
2952                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2953                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2955 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
2956 containing those elements in the shared space
2957 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
2958 The function C<isl_aff_ge_set> returns a set
2959 containing those elements in the shared domain
2960 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
2961 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
2962 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
2964         #include <isl/aff.h>
2965         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
2966                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2967         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
2968                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2969         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
2970                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2972 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
2973 containing those elements in the domain
2974 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
2976         #include <isl/aff.h>
2977         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
2978                 __isl_take isl_set *cond,
2979                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
2980                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
2982 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
2983 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
2984 for elements in C<cond> and equal to C<pwaff_false> for elements
2985 not in C<cond>.
2987         #include <isl/aff.h>
2988         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
2989                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2990                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2991         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
2992                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2993                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2994         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
2995                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2996                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2998 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
2999 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3000 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3001 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3002 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3003 associated expression is the defined one.
3005 An expression can be read from input using
3007         #include <isl/aff.h>
3008         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3009                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3010         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
3011                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3013 An expression can be printed using
3015         #include <isl/aff.h>
3016         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
3017                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
3019         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
3020                 __isl_take isl_printer *p,
3021                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3023 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
3025 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
3026 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
3028 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a C<isl_aff_list> using the
3029 following function.
3031         #include <isl/aff.h>
3032         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
3033                 __isl_take isl_space *space,
3034                 __isl_take isl_aff_list *list);
3036 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells) or
3037 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell can
3038 be created using the following functions.
3040         #include <isl/aff.h>
3041         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
3042                 __isl_take isl_space *space);
3043         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
3044                 __isl_take isl_set *set,
3045                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
3047 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
3048 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
3049 and the C<isl_map> is single-valued.
3051         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
3052                 __isl_take isl_set *set);
3053         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
3054                 __isl_take isl_map *map);
3056 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
3058         #include <isl/aff.h>
3059         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
3060                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3061         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
3063         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
3064                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3065         void *isl_pw_multi_aff_free(
3066                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3068 The expression can be inspected using
3070         #include <isl/aff.h>
3071         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
3072                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3073         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
3074                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3075         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
3076                 enum isl_dim_type type);
3077         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
3078                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3079                 enum isl_dim_type type);
3080         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
3081                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
3082         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
3083                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3084                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3085         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
3086                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3087                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3088         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
3089                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
3090                 enum isl_dim_type type);
3091         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
3092                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3093                 enum isl_dim_type type);
3094         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
3095                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3096                 enum isl_dim_type type);
3097         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
3098                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3099                 enum isl_dim_type type);
3101         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
3102                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3103                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3104                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
3105                             void *user), void *user);
3107 It can be modified using
3109         #include <isl/aff.h>
3110         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
3111                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3112                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3113         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
3114                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3115                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3117 To check whether two multiple affine expressions are
3118 obviously equal to each other, use
3120         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
3121                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
3122         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
3123                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
3124                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
3126 Operations include
3128         #include <isl/aff.h>
3129         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
3130                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
3131                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
3132         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
3133                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3134                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3135         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
3136                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3137                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3138         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
3139                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3140                 isl_int f);
3141         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
3142                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3143                 __isl_take isl_set *set);
3144         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
3145                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3146                 __isl_take isl_set *set);
3147         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
3148                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3149                 __isl_give isl_local_space **ls);
3150         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
3151                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3152                 __isl_take isl_set *context);
3153         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
3154                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3155                 __isl_take isl_set *context);
3156         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
3157                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3158                 __isl_take isl_set *set);
3159         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
3160                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3161                 __isl_take isl_set *set);
3163 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
3164 then it is assigned the local space that lies at the basis of
3165 the lifting applied.
3167 An expression can be read from input using
3169         #include <isl/aff.h>
3170         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
3171                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3172         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
3173                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3175 An expression can be printed using
3177         #include <isl/aff.h>
3178         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
3179                 __isl_take isl_printer *p,
3180                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3181         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
3182                 __isl_take isl_printer *p,
3183                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3185 =head2 Points
3187 Points are elements of a set.  They can be used to construct
3188 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
3189 individual elements of a set.
3190 The zero point (the origin) can be created using
3192         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
3194 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
3195 using
3197         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
3198                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3199         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
3200                 __isl_take isl_point *pnt,
3201                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3203         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
3204                 __isl_take isl_point *pnt,
3205                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
3206         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
3207                 __isl_take isl_point *pnt,
3208                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
3210 Other properties can be obtained using
3212         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
3214 Points can be copied or freed using
3216         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
3217                 __isl_keep isl_point *pnt);
3218         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
3220 A singleton set can be created from a point using
3222         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
3223                 __isl_take isl_point *pnt);
3224         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
3225                 __isl_take isl_point *pnt);
3227 and a box can be created from two opposite extremal points using
3229         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
3230                 __isl_take isl_point *pnt1,
3231                 __isl_take isl_point *pnt2);
3232         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
3233                 __isl_take isl_point *pnt1,
3234                 __isl_take isl_point *pnt2);
3236 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
3237 the following functions.
3239         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
3240                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
3241                 void *user);
3242         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
3243                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
3244                 void *user);
3246 The function C<fn> is called for each integer point in
3247 C<set> with as second argument the last argument of
3248 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
3249 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
3250 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
3251 enumerating and return C<-1> as well.
3252 If the enumeration is performed successfully and to completion,
3253 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
3255 To obtain a single point of a (basic) set, use
3257         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
3258                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3259         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
3260                 __isl_take isl_set *set);
3262 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
3263 resulting point will be ``void'', a property that can be
3264 tested using
3266         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
3268 =head2 Piecewise Quasipolynomials
3270 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
3271 a parametric point to a rational value.
3272 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
3273 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
3274 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
3275 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
3276 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
3277 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
3278 that contains the point.  Outside of the union of cells,
3279 the value is assumed to be zero.
3280 For example, the piecewise quasipolynomial
3282         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
3284 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
3285 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
3286 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
3287 defined over different domains.
3288 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
3289 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
3290 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
3291 the number of points in the map
3293         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
3295 =head3 Input and Output
3297 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
3299         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3300         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
3301                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3303 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
3304 using the following functions.
3306         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
3307                 __isl_take isl_printer *p,
3308                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
3310         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
3311                 __isl_take isl_printer *p,
3312                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3314         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
3315                 __isl_take isl_printer *p,
3316                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3318 The output format of the printer
3319 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
3320 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
3321 is supported.
3322 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
3323 to set the names of all dimensions
3325         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
3326                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3327                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3328                 const char *s);
3329         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
3330         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
3331                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3332                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3333                 const char *s);
3335 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
3337 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
3338 More complicated quasipolynomials can be created by applying
3339 operations such as addition and multiplication
3340 on the resulting quasipolynomials
3342         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
3343                 __isl_take isl_space *domain);
3344         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
3345                 __isl_take isl_space *domain);
3346         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
3347                 __isl_take isl_space *domain);
3348         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
3349                 __isl_take isl_space *domain);
3350         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
3351                 __isl_take isl_space *domain);
3352         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
3353                 __isl_take isl_space *domain,
3354                 const isl_int n, const isl_int d);
3355         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
3356                 __isl_take isl_space *domain,
3357                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3358         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
3359                 __isl_take isl_aff *aff);
3361 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
3362 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
3363 the functions above corresponds to the domain of this map space.
3365 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
3366 with a single cell can be created using the following functions.
3367 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
3368 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
3370         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
3371                 __isl_take isl_space *space);
3372         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
3373                 __isl_take isl_set *set,
3374                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3375         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
3376                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3377         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
3378                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3380         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
3381                 __isl_take isl_space *space);
3382         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
3383                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3384         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
3385                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3386                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3388 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
3389 functions.
3391         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
3392                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
3393         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
3395         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
3396                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3397         void *isl_pw_qpolynomial_free(
3398                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3400         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
3401                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3402         void isl_union_pw_qpolynomial_free(
3403                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3405 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
3407 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
3408 piecewise quasipolynomial, use the following function
3410         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
3411                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3412                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
3413                 void *user);
3415 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
3417         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
3418         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
3419                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3420                 __isl_take isl_space *space);
3422 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
3423 use either of the following two functions
3425         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
3426                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3427                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3428                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3429                           void *user), void *user);
3430         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
3431                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3432                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3433                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3434                           void *user), void *user);
3436 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
3437 and C<-1> on failure.  The difference between
3438 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
3439 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
3440 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
3441 compute unique representations for all existentially quantified
3442 variables and then turn these existentially quantified variables
3443 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
3444 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
3445 will not have any existentially quantified variables, but that
3446 the dimensions of the sets may be different for different
3447 invocations of C<fn>.
3449 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
3452         int isl_qpolynomial_foreach_term(
3453                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3454                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
3455                           void *user), void *user);
3457 The terms themselves can be inspected and freed using
3458 these functions
3460         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
3461                 enum isl_dim_type type);
3462         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
3463                 isl_int *n);
3464         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
3465                 isl_int *d);
3466         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
3467                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3468         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
3469                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
3470         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
3472 Each term is a product of parameters, set variables and
3473 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
3474 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
3475 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
3476 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
3477 using C<isl_int_init> before calling these functions.
3479 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
3481 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
3482 use the following function.
3484         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3485                 isl_int *n, isl_int *d);
3487 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
3488 then the numerator and denominator of the constant
3489 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
3491 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
3492 obviously equal, use
3494         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
3495                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3496                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3498 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
3500         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
3501                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
3502         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
3503                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3504         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
3505                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3506                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3507         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
3508                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3509                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3510         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
3511                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3512                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3513         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
3514                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
3516         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
3517                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3518                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3519         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
3520                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3521                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3522         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
3523                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3524                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3525         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
3526                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3527         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
3528                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3529                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3530         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
3531                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
3533         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
3534                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3535                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3536         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
3537                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3538                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3539         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
3540                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3541                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3543         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
3544                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3545                 __isl_take isl_point *pnt);
3547         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
3548                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3549                 __isl_take isl_point *pnt);
3551         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
3552                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3553         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3554                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
3555                 __isl_take isl_set *set);
3556         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
3557                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
3558                 __isl_take isl_set *set);
3560         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
3561                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3562         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3563                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
3564                 __isl_take isl_union_set *uset);
3565         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3566         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
3567                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
3568                 __isl_take isl_set *set);
3570         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
3571                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3572                 __isl_take isl_space *model);
3574         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
3575                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3576         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
3577                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3579         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
3580                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3582         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
3583                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3584                 __isl_take isl_set *context);
3585         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
3586                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3587                 __isl_take isl_set *context);
3589         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
3590                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3591                 __isl_take isl_set *context);
3592         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
3593                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3594                 __isl_take isl_set *context);
3596         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3597         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
3598                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3599                 __isl_take isl_set *context);
3600         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
3601                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3602                 __isl_take isl_union_set *context);
3604 The gist operation applies the gist operation to each of
3605 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
3606 The context is also exploited
3607 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
3609         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3610                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
3611         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3612         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3613                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
3615 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
3616 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
3617 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
3618 will lie somewhere in between.
3620 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
3622 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
3623 reduction (or fold) of quasipolynomials.
3624 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
3625 The objects are mainly used to represent the result of
3626 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
3627 i.e., as the result of the following function.
3629         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
3630                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3631                 enum isl_fold type, int *tight);
3633         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
3634                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3635                 enum isl_fold type, int *tight);
3637 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
3638 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
3639 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
3640 of the parameters there is at least
3641 one element in the domain that reaches the bound.
3642 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
3643 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
3644 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
3645 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
3646 wrapped relation becomes the domain of the result.
3648 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
3649 following functions.
3651         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
3652                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
3653         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
3654                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3655         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
3656                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3657         void isl_qpolynomial_fold_free(
3658                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
3659         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
3660                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3661         void isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
3662                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3664 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
3666 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
3667 using the following function.
3669         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
3670                 __isl_take isl_printer *p,
3671                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3672         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
3673                 __isl_take isl_printer *p,
3674                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3676 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
3677 output format of the printer
3678 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
3679 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
3680 output format of the printer
3681 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
3682 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
3683 to set the names of all dimensions
3685         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3686         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
3687                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3688                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3689                 const char *s);
3691 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
3693 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
3694 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
3696         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
3697                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3698                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3699                             void *user), void *user);
3701 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
3702 use either of the following two functions
3704         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
3705                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3706                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3707                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3708                           void *user), void *user);
3709         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
3710                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3711                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3712                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3713                           void *user), void *user);
3715 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
3716 of the difference between these two functions.
3718 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
3720         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
3721                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
3722                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
3723                           void *user), void *user);
3725 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
3727 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
3728 obviously equal, use
3730         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
3731                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
3732                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
3734 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
3736         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
3737                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
3739         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
3740                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
3741                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
3743         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
3744                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
3745                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
3747         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
3748                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
3749                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
3751         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
3752                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3753                 __isl_take isl_point *pnt);
3755         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
3756                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3757                 __isl_take isl_point *pnt);
3759         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3760         sl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
3761                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3762                 __isl_take isl_set *set);
3764         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
3765                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3766         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
3767                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3768                 __isl_take isl_union_set *uset);
3769         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
3770         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
3771                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3772                 __isl_take isl_set *set);
3774         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
3775                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3777         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
3778                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3780         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
3781                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3783         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
3784                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3785                 __isl_take isl_set *context);
3786         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
3787                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3788                 __isl_take isl_set *context);
3790         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
3791                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3792                 __isl_take isl_set *context);
3793         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
3794                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3795                 __isl_take isl_set *context);
3797         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
3798                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3799                 __isl_take isl_union_set *context);
3800         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
3801         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
3802                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3803                 __isl_take isl_set *context);
3805 The gist operation applies the gist operation to each of
3806 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
3807 In future, the operation will also exploit the context
3808 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
3810         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3811         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
3812                 __isl_take isl_set *set,
3813                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3814                 int *tight);
3815         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3816         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
3817                 __isl_take isl_map *map,
3818                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3819                 int *tight);
3820         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
3821         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
3822                 __isl_take isl_union_set *uset,
3823                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3824                 int *tight);
3825         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
3826         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
3827                 __isl_take isl_union_map *umap,
3828                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3829                 int *tight);
3831 The functions taking a map
3832 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
3833 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
3834 over all elements in the intersection of the range of the map
3835 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
3836 as a function of an element in the domain of the map.
3837 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
3838 intersection of the set and the domain of the
3839 piecewise quasipolynomial reduction.
3841 =head2 Dependence Analysis
3843 C<isl> contains specialized functionality for performing
3844 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
3845 and a collection of possible I<source> access relations,
3846 C<isl> can compute relations that describe
3847 for each iteration of the sink access, which iteration
3848 of which of the source access relations was the last
3849 to access the same data element before the given iteration
3850 of the sink access.
3851 The resulting dependence relations map source iterations
3852 to the corresponding sink iterations.
3853 To compute standard flow dependences, the sink should be
3854 a read, while the sources should be writes.
3855 If any of the source accesses are marked as being I<may>
3856 accesses, then there will be a dependence from the last
3857 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
3858 this last I<must> access.
3859 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
3860 then memory based dependence analysis is performed.
3861 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
3862 then value based dependence analysis is performed.
3864         #include <isl/flow.h>
3866         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
3868         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
3869                 __isl_take isl_map *sink,
3870                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
3871                 int max_source);
3872         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
3873                 __isl_take isl_access_info *acc,
3874                 __isl_take isl_map *source, int must,
3875                 void *source_user);
3876         void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
3878         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
3879                 __isl_take isl_access_info *acc);
3881         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
3882                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
3883                           void *dep_user, void *user),
3884                 void *user);
3885         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
3886                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
3887         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
3889 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
3890 dependence analysis.  The other functions are used to construct
3891 the input for this function or to read off the output.
3893 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
3894 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
3895 The arguments to this functions are the sink access relation
3896 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
3897 access to the user, a callback function for specifying the
3898 relative order of source and sink accesses, and the number
3899 of source access relations that will be added.
3900 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
3901 The function is called with two user supplied tokens identifying
3902 either a source or the sink and it should return the shared nesting
3903 level and the relative order of the two accesses.
3904 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
3905 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
3906 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
3907 it should return I<2 * n>.
3908 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
3909 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
3910 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
3911 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
3912 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
3913 of the relation accesses I<all> elements in its image.
3914 The C<source_user> token is again used to identify
3915 the source access.  The range of the source access relation
3916 C<source> should have the same dimension as the range
3917 of the sink access relation.
3918 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
3919 called explicitly, because it is called implicitly by
3920 C<isl_access_info_compute_flow>.
3922 The result of the dependence analysis is collected in an
3923 C<isl_flow>.  There may be elements of
3924 the sink access for which no preceding source access could be
3925 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
3926 The relations containing these elements can be obtained through
3927 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
3928 and the second with C<must> unset.
3929 In the case of standard flow dependence analysis,
3930 with the sink a read and the sources I<must> writes,
3931 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
3932 array elements and the second relation is empty.
3933 The actual flow dependences can be extracted using
3934 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
3935 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
3936 a source and the sink.  The callback function is called
3937 with four arguments, the actual flow dependence relation
3938 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
3939 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
3940 identifying the source and an additional C<void *> with value
3941 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
3942 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
3943 source and if it is not followed by any I<may> sources.
3945 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
3946 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
3948 A higher-level interface to dependence analysis is provided
3949 by the following function.
3951         #include <isl/flow.h>
3953         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
3954                 __isl_take isl_union_map *must_source,
3955                 __isl_take isl_union_map *may_source,
3956                 __isl_take isl_union_map *schedule,
3957                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
3958                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
3959                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
3960                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
3962 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
3963 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
3964 of the domains of the accesses and of the schedule.
3965 The relative order of the iteration domains is given by the
3966 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
3967 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
3968 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
3969 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
3970 any of the other arguments is treated as an error.
3972 =head2 Scheduling
3974 B<The functionality described in this section is fairly new
3975 and may be subject to change.>
3977 The following function can be used to compute a schedule
3978 for a union of domains.  The generated schedule respects
3979 all C<validity> dependences.  That is, all dependence distances
3980 over these dependences in the scheduled space are lexicographically
3981 positive.  The generated schedule schedule also tries to minimize
3982 the dependence distances over C<proximity> dependences.
3983 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
3984 for groups of domains where the dependence distances have only
3985 non-negative values.
3986 The algorithm used to construct the schedule is similar to that
3987 of C<Pluto>.
3989         #include <isl/schedule.h>
3990         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
3991                 __isl_take isl_union_set *domain,
3992                 __isl_take isl_union_map *validity,
3993                 __isl_take isl_union_map *proximity);
3994         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
3996 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
3997 from an C<isl_schedule> using the following function.
3999         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
4000                 __isl_keep isl_schedule *sched);
4002 A representation of the schedule can be printed using
4003          
4004         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
4005                 __isl_take isl_printer *p,
4006                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4008 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
4009 using the following function.
4011         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
4012                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4014 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
4015 The bands inside the list can be copied and freed using the following
4016 functions.
4018         #include <isl/band.h>
4019         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
4020                 __isl_keep isl_band *band);
4021         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
4023 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
4024 These are referred to as the members of the band.
4025 The section of the schedule that corresponds to the band is
4026 referred to as the partial schedule of the band.
4027 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
4028 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
4029 dimensions form the suffix schedule.
4030 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
4031 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
4032 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
4033 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
4034 The properties of a band can be inspected using the following functions.
4036         #include <isl/band.h>
4037         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
4039         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
4040         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
4041                 __isl_keep isl_band *band);
4043         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
4044                 __isl_keep isl_band *band);
4045         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
4046                 __isl_keep isl_band *band);
4047         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
4048                 __isl_keep isl_band *band);
4050         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
4051         int isl_band_member_is_zero_distance(
4052                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
4054 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
4055 distance'' if it does not carry any proximity dependences
4056 within its band.
4057 That is, if the dependence distances of the proximity
4058 dependences are all zero in that direction (for fixed
4059 iterations of outer bands).
4061 A representation of the band can be printed using
4063         #include <isl/band.h>
4064         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
4065                 __isl_take isl_printer *p,
4066                 __isl_keep isl_band *band);
4068 =head2 Parametric Vertex Enumeration
4070 The parametric vertex enumeration described in this section
4071 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
4072 library.
4074         #include <isl/vertices.h>
4075         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
4076                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
4078 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
4079 actual computation of the parametric vertices and the chamber
4080 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
4081 This information can be queried by either iterating over all
4082 the vertices or iterating over all the chambers or cells
4083 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
4085         int isl_vertices_foreach_vertex(
4086                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4087                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4088                 void *user);
4090         int isl_vertices_foreach_cell(
4091                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4092                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
4093                 void *user);
4094         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
4095                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4096                 void *user);
4098 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
4099 the following.
4101         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
4102                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4103         int isl_vertices_get_n_vertices(
4104                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4105         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
4107 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
4109         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4110         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4111         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
4112                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4113         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
4114                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4115         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
4117 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
4118 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
4119 of the vertex.
4120 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
4121 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
4122 and should not be mixed with integer sets.
4124 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
4126         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
4127         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
4128                 __isl_keep isl_cell *cell);
4129         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
4131 =head1 Applications
4133 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
4134 it also contains some basic applications that use some
4135 of the functionality of C<isl>.
4136 The input may be specified in either the L<isl format>
4137 or the L<PolyLib format>.
4139 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
4141 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
4142 an integer element of the polyhedron, if there is any.
4143 The first column in the output is the denominator and is always
4144 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
4145 then a vector of length zero is printed.
4147 =head2 C<isl_pip>
4149 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
4150 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
4151 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
4152 of constraints on a parametric polyhedron.
4153 The coefficients of the parameters appear in the last columns
4154 (but before the final constant column).
4155 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
4156 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
4157 is just a dump of the internal state.
4159 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
4161 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
4162 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
4163 If an affine objective function
4164 is given, then the constant should appear in the last column.
4166 =head2 C<isl_polytope_scan>
4168 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
4169 all integer points in the polytope.