add isl_pw_qpolynomial_foreach_piece
[isl.git] / doc / user.pod
blobb8fe52f0182c4f9bdcb3d635578af6e59b53af29
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.
20 =head1 Installation
22 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
23 or from the git repository.  Both are available from
24 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
25 The installation process depends on how you obtained
26 the source.
28 =head2 Installation from the git repository
30 =over
32 =item 1 Clone or update the repository
34 The first time the source is obtained, you need to clone
35 the repository.
37         git clone git://repo.or.cz/isl.git
39 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
41         git pull
43 =item 2 Get submodule (optional)
45 C<isl> can optionally use the C<piplib> library and provides
46 this library as a submodule.  If you want to use it, then
47 after you have cloned C<isl>, you need to grab the submodules
49         git submodule init
50         git submodule update
52 To obtain updates, you only need
54         git submodule update
56 Note that C<isl> currently does not use any C<piplib>
57 functionality by default.
59 =item 3 Generate C<configure>
61         ./autogen.sh
63 =back
65 After performing the above steps, continue
66 with the L<Common installation instructions>.
68 =head2 Common installation instructions
70 =over
72 =item 1 Obtain C<GMP>
74 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
75 Your distribution may not provide these header files by default
76 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
77 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
78 source, available from L<http://gmplib.org/>.
80 =item 2 Configure
82 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
83 To run it, just type
85         ./configure
87 optionally followed by some configure options.
88 A complete list of options can be obtained by running
90         ./configure --help
92 Below we discuss some of the more common options.
94 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
95 C<piplib> functionality is currently used by default.
96 The C<--with-piplib> option can
97 be used to specify which C<piplib>
98 library to use, either an installed version (C<system>),
99 an externally built version (C<build>)
100 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
101 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
102 and C<piplib>.
104 =over
106 =item C<--prefix>
108 Installation prefix for C<isl>
110 =item C<--with-gmp-prefix>
112 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
114 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
116 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
118 =item C<--with-piplib>
120 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
122 =item C<--with-piplib-prefix>
124 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
126 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
128 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
130 =item C<--with-piplib-builddir>
132 Location where C<build> C<piplib> was built.
134 =back
136 =item 3 Compile
138         make
140 =item 4 Install (optional)
142         make install
144 =back
146 =head1 Library
148 =head2 Initialization
150 All manipulations of integer sets and relations occur within
151 the context of an C<isl_ctx>.
152 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
153 All arguments of a function are required to have been allocated
154 within the same context.
155 There are currently no functions available for moving an object
156 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
157 there is currently no way of safely moving an object from one
158 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
160 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
161 freed using C<isl_ctx_free>.
162 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
163 before the C<isl_ctx> itself is freed.
165         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
166         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
168 =head2 Integers
170 All operations on integers, mainly the coefficients
171 of the constraints describing the sets and relations,
172 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
173 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
174 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
175 are wrapped inside C<isl> specific macros.
176 The basic type is C<isl_int> and the following operations
177 are available on this type.
178 The meanings of these operations are essentially the same
179 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
180 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
181 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
182 and they need to be released with C<isl_int_clear>
183 after the last use.
185 =over
187 =item isl_int_init(i)
189 =item isl_int_clear(i)
191 =item isl_int_set(r,i)
193 =item isl_int_set_si(r,i)
195 =item isl_int_abs(r,i)
197 =item isl_int_neg(r,i)
199 =item isl_int_swap(i,j)
201 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
203 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
205 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
207 =item isl_int_add(r,i,j)
209 =item isl_int_sub(r,i,j)
211 =item isl_int_mul(r,i,j)
213 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
215 =item isl_int_addmul(r,i,j)
217 =item isl_int_submul(r,i,j)
219 =item isl_int_gcd(r,i,j)
221 =item isl_int_lcm(r,i,j)
223 =item isl_int_divexact(r,i,j)
225 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
227 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
229 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
231 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
233 =item isl_int_read(r,s)
235 =item isl_int_print(out,i,width)
237 =item isl_int_sgn(i)
239 =item isl_int_cmp(i,j)
241 =item isl_int_cmp_si(i,si)
243 =item isl_int_eq(i,j)
245 =item isl_int_ne(i,j)
247 =item isl_int_lt(i,j)
249 =item isl_int_le(i,j)
251 =item isl_int_gt(i,j)
253 =item isl_int_ge(i,j)
255 =item isl_int_abs_eq(i,j)
257 =item isl_int_abs_ne(i,j)
259 =item isl_int_abs_lt(i,j)
261 =item isl_int_abs_gt(i,j)
263 =item isl_int_abs_ge(i,j)
265 =item isl_int_is_zero(i)
267 =item isl_int_is_one(i)
269 =item isl_int_is_negone(i)
271 =item isl_int_is_pos(i)
273 =item isl_int_is_neg(i)
275 =item isl_int_is_nonpos(i)
277 =item isl_int_is_nonneg(i)
279 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
281 =back
283 =head2 Sets and Relations
285 C<isl> uses four types of objects for representing sets and relations,
286 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set> and C<isl_map>.
287 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
288 can be described as a conjunction of affine constraints, while
289 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
290 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
291 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
292 one set of variables, while relations have two sets of variables,
293 input variables and output variables.
295 =head2 Memory Management
297 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
298 several substeps and since the user is usually not interested in
299 the intermediate results, most functions that return a new object
300 will also release all the objects passed as arguments.
301 If the user still wants to use one or more of these arguments
302 after the function call, she should pass along a copy of the
303 object rather than the object itself.
304 The user is then responsible for make sure that the original
305 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
307 The arguments and return values of all documents functions are
308 annotated to make clear which arguments are released and which
309 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
310 are used
312 =over
314 =item C<__isl_give>
316 C<__isl_give> means that a new object is returned.
317 The user should make sure that the returned pointer is
318 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
319 In between, it can be used as a value for as many
320 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
321 There is one exception, and that is the case where the
322 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
323 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
325 =item C<__isl_take>
327 C<__isl_take> means that the object the argument points to
328 is taken over by the function and may no longer be used
329 by the user as an argument to any other function.
330 The pointer value must be one returned by a function
331 returning an C<__isl_give> pointer.
332 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
333 be treated as an error in the sense that the function will
334 not perform its usual operation.  However, it will still
335 make sure that all the the other C<__isl_take> arguments
336 are released.
338 =item C<__isl_keep>
340 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
341 temporarily.  After the function has finished, the user
342 can still use it as an argument to other functions.
343 A C<NULL> value will be treated in the same way as
344 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
346 =back
348 =head2 Dimension Specifications
350 Whenever a new set or relation is created from scratch,
351 its dimension needs to be specified using an C<isl_dim>.
353         #include <isl_dim.h>
354         __isl_give isl_dim *isl_dim_alloc(isl_ctx *ctx,
355                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
356         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_alloc(isl_ctx *ctx,
357                 unsigned nparam, unsigned dim);
358         __isl_give isl_dim *isl_dim_copy(__isl_keep isl_dim *dim);
359         void isl_dim_free(__isl_take isl_dim *dim);
360         unsigned isl_dim_size(__isl_keep isl_dim *dim,
361                 enum isl_dim_type type);
363 The dimension specification used for creating a set
364 needs to be created using C<isl_dim_set_alloc>, while
365 that for creating a relation
366 needs to be created using C<isl_dim_alloc>.
367 C<isl_dim_size> can be used
368 to find out the number of dimensions of each type in
369 a dimension specification, where type may be
370 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
371 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
372 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
374 =head2 Input and Output
376 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
377 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
378 in some cases.
380 =head3 C<isl> format
382 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
383 syntax for describing the parameters and allows for the definition
384 of an existentially quantified variable as the integer division
385 of an affine expression.
386 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
387 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
389         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
390                                 i - 10 a <= 6) }
392 A set or relation can have several disjuncts, separated
393 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
394 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
395 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
396 C<and>.
398 =head3 C<PolyLib> format
400 If the represented set is a union, then the first line
401 contains a single number representing the number of disjuncts.
402 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
404 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
405 The first line contains two numbers representing
406 the number of rows and columns,
407 where the number of rows is equal to the number of constraints
408 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
409 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
410 In each row, the first column indicates whether the constraint
411 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
412 corresponds to the constant term.
414 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
415 appear in the last columns before the constant column.
416 The coefficients of any existentially quantified variables appear
417 between those of the set variables and those of the parameters.
419 =head3 Input
421         #include <isl_set.h>
422         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
423                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
424         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
425                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
426         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
427                 FILE *input, int nparam);
428         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
429                 const char *str, int nparam);
431         #include <isl_map.h>
432         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
433                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
434         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
435                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
436         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
437                 struct isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
438         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
439                 const char *str, int nparam);
441 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
442 or the C<isl> format.
443 C<nparam> specifies how many of the final columns in
444 the C<PolyLib> format correspond to parameters.
445 If input is given in the C<isl> format, then the number
446 of parameters needs to be equal to C<nparam>.
447 If C<nparam> is negative, then any number of parameters
448 is accepted in the C<isl> format and zero parameters
449 are assumed in the C<PolyLib> format.
451 =head3 Output
453         #include <isl_set.h>
454         void isl_basic_set_print(__isl_keep isl_basic_set *bset,
455                 FILE *out, int indent,
456                 const char *prefix, const char *suffix,
457                 unsigned output_format);
458         void isl_set_print(__isl_keep struct isl_set *set,
459                 FILE *out, int indent, unsigned output_format);
461         #include <isl_map.h>
462         void isl_basic_map_print(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
463                 FILE *out, int indent,
464                 const char *prefix, const char *suffix,
465                 unsigned output_format);
466         void isl_map_print(__isl_keep struct isl_map *map,
467                 FILE *out, int indent, unsigned output_format);
469 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>
470 or C<ISL_FORMAT_POLYLIB>.
471 Each line in the output is indented by C<indent> spaces,
472 prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
473 In the C<PolyLib> format output,
474 the coefficients of the existentially quantified variables
475 appear between those of the set variables and those
476 of the parameters.
478 =head2 Creating New Sets and Relations
480 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
482 =over
484 =item * Empty sets and relations
486         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
487                 __isl_take isl_dim *dim);
488         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
489                 __isl_take isl_dim *dim);
490         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
491                 __isl_take isl_dim *dim);
492         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
493                 __isl_take isl_dim *dim);
495 =item * Universe sets and relations
497         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
498                 __isl_take isl_dim *dim);
499         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
500                 __isl_take isl_dim *dim);
501         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
502                 __isl_take isl_dim *dim);
503         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
504                 __isl_take isl_dim *dim);
506 =item * Identity relations
508         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
509                 __isl_take isl_dim *set_dim);
510         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
511                 __isl_take isl_dim *set_dim);
513 These functions take a dimension specification for a B<set>
514 and return an identity relation between two such sets.
516 =item * Lexicographic order
518         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
519                 __isl_take isl_dim *set_dim);
520         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
521                 __isl_take isl_dim *set_dim);
522         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
523                 __isl_take isl_dim *set_dim);
524         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
525                 __isl_take isl_dim *set_dim);
527 These functions take a dimension specification for a B<set>
528 and return relations that express that the elements in the domain
529 are lexicographically less
530 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
531 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
532 than the elements in the range.
534 =back
536 A basic set or relation can be converted to a set or relation
537 using the following functions.
539         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
540                 __isl_take isl_basic_set *bset);
541         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
542                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
544 Sets and relations can be copied and freed again using the following
545 functions.
547         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
548                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
549         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
550         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
551                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
552         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
553         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
554         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
555         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
556         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
558 Other sets and relations can be constructed by starting
559 from a universe set or relation, adding equality and/or
560 inequality constraints and then projecting out the
561 existentially quantified variables, if any.
562 Constraints can be constructed, manipulated and
563 added to basic sets and relations using the following functions.
565         #include <isl_constraint.h>
566         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
567                 __isl_take isl_dim *dim);
568         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
569                 __isl_take isl_dim *dim);
570         void isl_constraint_set_constant(
571                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int v);
572         void isl_constraint_set_coefficient(
573                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
574                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
575         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
576                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
577                 __isl_take isl_constraint *constraint);
578         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
579                 __isl_take isl_basic_set *bset,
580                 __isl_take isl_constraint *constraint);
582 For example, to create a set containing the even integers
583 between 10 and 42, you would use the following code.
585         isl_int v;
586         struct isl_dim *dim;
587         struct isl_constraint *c;
588         struct isl_basic_set *bset;
590         isl_int_init(v);
591         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
592         bset = isl_basic_set_universe(isl_dim_copy(dim));
594         c = isl_equality_alloc(isl_dim_copy(dim));
595         isl_int_set_si(v, -1);
596         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
597         isl_int_set_si(v, 2);
598         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
599         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
601         c = isl_inequality_alloc(isl_dim_copy(dim));
602         isl_int_set_si(v, -10);
603         isl_constraint_set_constant(c, v);
604         isl_int_set_si(v, 1);
605         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
606         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
608         c = isl_inequality_alloc(dim);
609         isl_int_set_si(v, 42);
610         isl_constraint_set_constant(c, v);
611         isl_int_set_si(v, -1);
612         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
613         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
615         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
617         isl_int_clear(v);
619 Or, alternatively,
621         struct isl_basic_set *bset;
622         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
623                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}", -1);
625 =head2 Inspecting Sets and Relations
627 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
628 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
629 explained in the following sections.
630 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
631 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
632 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
633 an explicit representation of the existentially quantified variables.
635         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
636                 __isl_take isl_set *set);
637         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
638                 __isl_take isl_map *map);
640 This explicit representation defines the existentially quantified
641 variables as integer divisions of the other variables, possibly
642 including earlier existentially quantified variables.
643 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
644 has a unique value when the values of the other variables are known.
645 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
646 with the same explicit representations, should appear in the
647 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
648 either of the following functions.
650         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
651                 __isl_take isl_set *set);
652         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
653                 __isl_take isl_map *map);
655 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
657         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
658                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
659                 void *user);
660         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
661                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
662                 void *user);
664 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
665 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
666 occurs, the above functions will return -1.
668 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
669 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
670 If this is required, then the user should call one of
671 the following functions first.
673         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
674                 __isl_take isl_set *set);
675         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
676                 __isl_take isl_map *map);
678 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
680         #include <isl_constraint.h>
682         int isl_basic_map_foreach_constraint(
683                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
684                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
685                 void *user);
686         void isl_constraint_free(struct isl_constraint *c);
688 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
689 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
690 occurs, the above functions will return -1.
692 The coefficients of the constraints can be inspected using
693 the following functions.
695         void isl_constraint_get_constant(
696                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
697         void isl_constraint_get_coefficient(
698                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
699                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
701 The explicit representations of the existentially quantified
702 variables can be inspected using the following functions.
703 Note that the user is only allowed to use these functions
704 if the inspected set or map is the result of a call
705 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
707         __isl_give isl_div *isl_constraint_div(
708                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
709         void isl_div_get_constant(__isl_keep isl_div *div,
710                 isl_int *v);
711         void isl_div_get_denominator(__isl_keep isl_div *div,
712                 isl_int *v);
713         void isl_div_get_coefficient(__isl_keep isl_div *div,
714                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
716 =head2 Properties
718 =head3 Unary Properties
720 =over
722 =item Emptiness
724 The following functions test whether the given set or relation
725 contains any integer points.  The ``fast'' variants do not perform
726 any computations, but simply check if the given set or relation
727 is already known to be empty.
729         int isl_basic_set_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
730         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
731         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
732         int isl_basic_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
733         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
734         int isl_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
735         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
737 =item * Universality
739         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
740         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
741         int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
743 =back
745 =head3 Binary Properties
747 =over
749 =item * Equality
751         int isl_set_fast_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
752                 __isl_keep isl_set *set2);
753         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
754                 __isl_keep isl_set *set2);
755         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
756                 __isl_keep isl_map *map2);
757         int isl_map_fast_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
758                 __isl_keep isl_map *map2);
759         int isl_basic_map_is_equal(
760                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
761                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
763 =item * Disjointness
765         int isl_set_fast_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
766                 __isl_keep isl_set *set2);
768 =item * Subset
770         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
771                 __isl_keep isl_set *set2);
772         int isl_set_is_strict_subset(
773                 __isl_keep isl_set *set1,
774                 __isl_keep isl_set *set2);
775         int isl_basic_map_is_subset(
776                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
777                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
778         int isl_basic_map_is_strict_subset(
779                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
780                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
781         int isl_map_is_subset(
782                 __isl_keep isl_map *map1,
783                 __isl_keep isl_map *map2);
784         int isl_map_is_strict_subset(
785                 __isl_keep isl_map *map1,
786                 __isl_keep isl_map *map2);
788 =back
790 =head2 Unary Operations
792 =over
794 =item * Complement
796         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
797                 __isl_take isl_set *set);
799 =item * Projection
801         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
802                 __isl_take isl_basic_set *bset,
803                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
804         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
805                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
806                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
807         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
808                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
809         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
810                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
811         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
812                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
813         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
814                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
815         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
816                 __isl_take isl_map *bmap);
817         __isl_give isl_set *isl_map_range(
818                 __isl_take isl_map *map);
820 =item * Coalescing
822 Simplify the representation of a set or relation by trying
823 to combine pairs of basic sets or relations into a single
824 basic set or relation.
826         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
827         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
829 =item * Convex hull
831         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
832                 __isl_take isl_set *set);
833         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
834                 __isl_take isl_map *map);
836 If the input set or relation has any existentially quantified
837 variables, then the result of these operations is currently undefined.
839 =item * Affine hull
841         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
842                 __isl_take isl_basic_set *bset);
843         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
844                 __isl_take isl_set *set);
845         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
846                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
847         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
848                 __isl_take isl_map *map);
850 =item * Power
852         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
853                 unsigned param, int *exact);
855 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
856 The power I<k> is equated to the parameter at position C<param>.
857 The result may be an overapproximation.  If the result is exact,
858 then C<*exact> is set to C<1>.
859 The current implementation only produces exact results for particular
860 cases of piecewise translations (i.e., piecewise uniform dependences).
862 =item * Transitive closure
864         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
865                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
867 Compute the transitive closure of C<map>.
868 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
869 then C<*exact> is set to C<1>.
870 The current implementation only produces exact results for particular
871 cases of piecewise translations (i.e., piecewise uniform dependences).
873 =back
875 =head2 Binary Operations
877 The two arguments of a binary operation not only need to live
878 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
879 the same (number of) parameters.
881 =head3 Basic Operations
883 =over
885 =item * Intersection
887         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
888                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
889                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
890         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
891                 __isl_take isl_set *set1,
892                 __isl_take isl_set *set2);
893         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
894                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
895                 __isl_take isl_basic_set *bset);
896         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
897                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
898                 __isl_take isl_basic_set *bset);
899         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
900                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
901                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
902         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
903                 __isl_take isl_map *map,
904                 __isl_take isl_set *set);
905         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
906                 __isl_take isl_map *map,
907                 __isl_take isl_set *set);
908         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
909                 __isl_take isl_map *map1,
910                 __isl_take isl_map *map2);
912 =item * Union
914         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
915                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
916                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
917         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
918                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
919                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
920         __isl_give isl_set *isl_set_union(
921                 __isl_take isl_set *set1,
922                 __isl_take isl_set *set2);
923         __isl_give isl_map *isl_map_union(
924                 __isl_take isl_map *map1,
925                 __isl_take isl_map *map2);
927 =item * Set difference
929         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
930                 __isl_take isl_set *set1,
931                 __isl_take isl_set *set2);
932         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
933                 __isl_take isl_map *map1,
934                 __isl_take isl_map *map2);
936 =item * Application
938         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
939                 __isl_take isl_basic_set *bset,
940                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
941         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
942                 __isl_take isl_set *set,
943                 __isl_take isl_map *map);
944         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
945                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
946                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
947         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
948                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
949                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
950         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
951                 __isl_take isl_map *map1,
952                 __isl_take isl_map *map2);
953         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
954                 __isl_take isl_map *map1,
955                 __isl_take isl_map *map2);
957 =back
959 =head3 Lexicographic Optimization
961 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
962 the following functions
963 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
964 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
965 that satisfy C<dom>.
966 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
967 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
968 has no elements.
969 In other words, the union of the parameter values
970 for which the result is non-empty and of C<*empty>
971 is equal to C<dom>.
973         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
974                 __isl_take isl_basic_set *bset,
975                 __isl_take isl_basic_set *dom,
976                 __isl_give isl_set **empty);
977         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
978                 __isl_take isl_basic_set *bset,
979                 __isl_take isl_basic_set *dom,
980                 __isl_give isl_set **empty);
981         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
982                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
983                 __isl_give isl_set **empty);
984         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
985                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
986                 __isl_give isl_set **empty);
988 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
989 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
990 of the elements in C<set> (or C<bset>).
992         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
993                 __isl_take isl_basic_set *bset);
994         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
995                 __isl_take isl_basic_set *bset);
996         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
997                 __isl_take isl_set *set);
998         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
999                 __isl_take isl_set *set);
1001 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
1002 the following functions
1003 compute a relation that maps each element of C<dom>
1004 to the single lexicographic minimum or maximum
1005 of the elements that are associated to that same
1006 element in C<map> (or C<bmap>).
1007 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
1008 that contains the elements in C<dom> that do not map
1009 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
1010 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
1011 is equal to C<dom>.
1013         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
1014                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1015                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1016                 __isl_give isl_set **empty);
1017         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
1018                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1019                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1020                 __isl_give isl_set **empty);
1021         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
1022                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
1023                 __isl_give isl_set **empty);
1024         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
1025                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
1026                 __isl_give isl_set **empty);
1028 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
1029 return a map mapping each element in the domain of
1030 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
1031 of all elements associated to that element.
1033         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
1034                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1035         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
1036                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1037         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
1038                 __isl_take isl_map *map);
1039         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
1040                 __isl_take isl_map *map);
1042 =head2 Points
1044 Points are elements of a set.  They can be used to construct
1045 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
1046 individual elements of a set.
1047 The zero point (the origin) can be created using
1049         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_dim *dim);
1051 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
1052 using
1054         void isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
1055                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1056         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
1057                 __isl_take isl_point *pnt,
1058                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1060         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
1061                 __isl_take isl_point *pnt,
1062                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
1063         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
1064                 __isl_take isl_point *pnt,
1065                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
1067 Points can be copied or freed using
1069         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
1070                 __isl_keep isl_point *pnt);
1071         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
1073 A box can be created from two opposite extremal points using
1075         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
1076                 __isl_take isl_point *pnt1,
1077                 __isl_take isl_point *pnt2);
1079 All elements of a B<bounded> set can be enumerated using
1080 the following function.
1082         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
1083                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
1084                 void *user);
1086 The function C<fn> is called for each integer point in
1087 C<set> with as second argument the last argument of
1088 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
1089 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
1090 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
1091 enumerating and return C<-1> as well.
1092 If the enumeration is performed successfully and to completion,
1093 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
1095 To obtain a single point of a set, use
1097         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
1098                 __isl_take isl_set *set);
1100 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
1101 resulting point will be ``void'', a property that can be
1102 tested using
1104         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
1106 =head2 Piecewise Quasipolynomials
1108 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
1109 a parametric point to a rational value.
1110 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
1111 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
1112 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
1113 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
1114 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
1115 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
1116 that contains the point.  Outside of the union of cells,
1117 the value is assumed to be zero.
1118 For example, the piecewise quasipolynomial
1120         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
1122 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
1123 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
1124 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
1125 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
1126 the number of point in the map
1128         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
1130 =head3 Printing (Piecewise) Quasipolynomials
1132 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
1133 using the following functions.
1135         void isl_qpolynomial_print(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
1136                 FILE *out, unsigned output_format);
1138         void isl_pw_qpolynomial_print(
1139                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp, FILE *out,
1140                 unsigned output_format);
1142 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
1144 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
1145 More complicated quasipolynomials can be created by applying
1146 operations such as addition and multiplication
1147 on the resulting quasipolynomials
1149         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero(
1150                 __isl_take isl_dim *dim);
1151         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty(
1152                 __isl_take isl_dim *dim);
1153         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan(
1154                 __isl_take isl_dim *dim);
1155         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst(
1156                 __isl_take isl_dim *dim,
1157                 const isl_int n, const isl_int d);
1158         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_div(
1159                 __isl_take isl_div *div);
1160         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var(
1161                 __isl_take isl_dim *dim,
1162                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1164 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
1165 with a single cell can be created using the following functions.
1166 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
1167 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
1169         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
1170                 __isl_take isl_dim *dim);
1171         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
1172                 __isl_take isl_set *set,
1173                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
1175 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
1176 functions.
1178         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
1179                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
1180         void isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
1182         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
1183                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1184         void isl_pw_qpolynomial_free(
1185                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1187 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
1189 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
1190 use the following function
1192         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
1193                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1194                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
1195                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
1196                           void *user), void *user);
1198 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
1199 and C<-1> on failure.
1201 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
1204         int isl_qpolynomial_foreach_term(
1205                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
1206                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
1207                           void *user), void *user);
1209 The terms themselves can be inspected and freed using
1210 these functions
1212         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
1213                 enum isl_dim_type type);
1214         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
1215                 isl_int *n);
1216         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
1217                 isl_int *d);
1218         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
1219                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1220         __isl_give isl_div *isl_term_get_div(
1221                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
1222         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
1224 Each term is a product of parameters, set variables and
1225 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
1226 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
1227 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
1228 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
1229 using C<isl_int_init> before calling these functions.
1231 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
1233 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
1234 use the following function.
1236         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
1237                 isl_int *n, isl_int *d);
1239 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
1240 then the numerator and denominator of the constant
1241 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
1243 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
1245         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
1246                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
1247         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
1248                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
1249                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
1250         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
1251                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
1252                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
1254         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
1255                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1256                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1257         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
1258                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1259                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1260         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
1261                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1262                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1263         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
1264                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1265         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
1266                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1267                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1269         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
1270                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1271                 __isl_take isl_point *pnt);
1273 =head2 Dependence Analysis
1275 C<isl> contains specialized functionality for performing
1276 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
1277 and a collection of possible I<source> access relations,
1278 C<isl> can compute relations that describe
1279 for each iteration of the sink access, which iteration
1280 of which of the source access relations was the last
1281 to access the same data element before the given iteration
1282 of the sink access.
1283 To compute standard flow dependences, the sink should be
1284 a read, while the sources should be writes.
1286         #include <isl_flow.h>
1288         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
1289                 __isl_take isl_map *sink,
1290                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
1291                 int max_source);
1292         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
1293                 __isl_take isl_access_info *acc,
1294                 __isl_take isl_map *source, void *source_user);
1296         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
1297                 __isl_take isl_access_info *acc);
1299         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
1300                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, void *dep_user,
1301                           void *user),
1302                 void *user);
1303         __isl_give isl_set *isl_flow_get_no_source(
1304                 __isl_keep isl_flow *deps);
1305         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
1307 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
1308 dependence analysis.  The other functions are used to construct
1309 the input for this function or to read off the output.
1311 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
1312 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
1313 The arguments to this functions are the sink access relation
1314 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
1315 access to the user, a callback function for specifying the
1316 relative order of source and sink accesses, and the number
1317 of source access relations that will be added.
1318 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
1319 The function is called with two user supplied tokens identifying
1320 either a source or the sink and it should return the shared nesting
1321 level and the relative order of the two accesses.
1322 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
1323 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
1324 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
1325 it should return I<2 * n>.
1326 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
1327 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
1328 The C<source_user> token is again used to identify
1329 the source access.  The range of the source access relation
1330 C<source> should have the same dimension as the range
1331 of the sink access relation.
1333 The result of the dependence analysis is collected in an
1334 C<isl_flow>.  There may be elements in the domain of
1335 the sink access for which no preceding source access could be
1336 find.  The set of these elements can be obtained through
1337 a call to C<isl_flow_get_no_source>.
1338 In the case of standard flow dependence analysis,
1339 this set corresponds to the reads from uninitialized
1340 array elements.
1341 The actual flow dependences can be extracted using
1342 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
1343 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
1344 a source and the sink.  The callback function is called
1345 with three arguments, the actual flow dependence relation
1346 mapping source iterations to sink iterations, a token
1347 identifying the source and an additional C<void *> with value
1348 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
1350 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
1351 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
1353 =head1 Applications
1355 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
1356 it also contains some basic applications that use some
1357 of the functionality of C<isl>.
1358 The input may be specified in either the L<isl format>
1359 or the L<PolyLib format>.
1361 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
1363 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
1364 an integer element of the polyhedron, if there is any.
1365 The first column in the output is the denominator and is always
1366 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
1367 then a vector of length zero is printed.
1369 =head2 C<isl_pip>
1371 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
1372 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
1373 on the parameters, a line contains only -1 and finally a set
1374 of constraints on a parametric polyhedron.
1375 The coefficients of the parameters appear in the last columns
1376 (but before the final constant column).
1377 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
1378 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
1379 is just a dump of the internal state.
1381 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
1383 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
1384 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
1385 If an affine objective function
1386 is given, then the constant should appear in the last column.
1388 =head2 C<isl_polytope_scan>
1390 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
1391 all integer points in the polytope.
1393 =head1 C<isl-polylib>
1395 The C<isl-polylib> library provides the following functions for converting
1396 between C<isl> objects and C<PolyLib> objects.
1397 The library is distributed separately for licensing reasons.
1399         #include <isl_set_polylib.h>
1400         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_new_from_polylib(
1401                 Polyhedron *P, __isl_take isl_dim *dim);
1402         Polyhedron *isl_basic_set_to_polylib(
1403                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1404         __isl_give isl_set *isl_set_new_from_polylib(Polyhedron *D,
1405                 __isl_take isl_dim *dim);
1406         Polyhedron *isl_set_to_polylib(__isl_keep isl_set *set);
1408         #include <isl_map_polylib.h>
1409         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_new_from_polylib(
1410                 Polyhedron *P, __isl_take isl_dim *dim);
1411         __isl_give isl_map *isl_map_new_from_polylib(Polyhedron *D,
1412                 __isl_take isl_dim *dim);
1413         Polyhedron *isl_basic_map_to_polylib(
1414                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1415         Polyhedron *isl_map_to_polylib(__isl_keep isl_map *map);