1f5e0b477335572fcaf6748171dd183f375931c6
[platform/upstream/isl.git] / doc / user.pod
1 =head1 Introduction
2
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.
12
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>.
22
23 =head2 Backward Incompatible Changes
24
25 =head3 Changes since isl-0.02
26
27 =over
28
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
31
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>.
35
36 =back
37
38 =head3 Changes since isl-0.03
39
40 =over
41
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>.
46
47 =back
48
49 =head3 Changes since isl-0.04
50
51 =over
52
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
55
56 =back
57
58 =head3 Changes since isl-0.05
59
60 =over
61
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
64
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.
69
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))>.
74
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.
78
79 =back
80
81 =head3 Changes since isl-0.06
82
83 =over
84
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.
88
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.
92
93 =back
94
95 =head3 Changes since isl-0.07
96
97 =over
98
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>.
103
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.
108
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>.
116
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.
125
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>.
130
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
141
142         isl_qpolynomial_from_aff(isl_aff_floor(div))
143
144 The function C<isl_constraint_div> has also been renamed
145 to C<isl_constraint_get_div>.
146
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.
153
154 =back
155
156 =head3 Changes since isl-0.09
157
158 =over
159
160 =item * The C<schedule_split_parallel> option has been replaced
161 by the C<schedule_split_scaled> option.
162
163 =item * The first argument of C<isl_pw_aff_cond> is now
164 an C<isl_pw_aff> instead of an C<isl_set>.
165 A call C<isl_pw_aff_cond(a, b, c)> can be replaced by
166
167         isl_pw_aff_cond(isl_set_indicator_function(a), b, c)
168
169 =back
170
171 =head1 Installation
172
173 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
174 or from the git repository.  Both are available from
175 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
176 The installation process depends on how you obtained
177 the source.
178
179 =head2 Installation from the git repository
180
181 =over
182
183 =item 1 Clone or update the repository
184
185 The first time the source is obtained, you need to clone
186 the repository.
187
188         git clone git://repo.or.cz/isl.git
189
190 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
191
192         git pull
193
194 =item 2 Generate C<configure>
195
196         ./autogen.sh
197
198 =back
199
200 After performing the above steps, continue
201 with the L<Common installation instructions>.
202
203 =head2 Common installation instructions
204
205 =over
206
207 =item 1 Obtain C<GMP>
208
209 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
210 Your distribution may not provide these header files by default
211 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
212 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
213 source, available from L<http://gmplib.org/>.
214
215 =item 2 Configure
216
217 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
218 To run it, just type
219
220         ./configure
221
222 optionally followed by some configure options.
223 A complete list of options can be obtained by running
224
225         ./configure --help
226
227 Below we discuss some of the more common options.
228
229 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
230 C<piplib> functionality is currently used by default.
231 The C<--with-piplib> option can
232 be used to specify which C<piplib>
233 library to use, either an installed version (C<system>),
234 an externally built version (C<build>)
235 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
236 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
237 and C<piplib>.
238
239 =over
240
241 =item C<--prefix>
242
243 Installation prefix for C<isl>
244
245 =item C<--with-gmp-prefix>
246
247 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
248
249 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
250
251 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
252
253 =item C<--with-piplib>
254
255 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
256
257 =item C<--with-piplib-prefix>
258
259 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
260
261 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
262
263 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
264
265 =item C<--with-piplib-builddir>
266
267 Location where C<build> C<piplib> was built.
268
269 =back
270
271 =item 3 Compile
272
273         make
274
275 =item 4 Install (optional)
276
277         make install
278
279 =back
280
281 =head1 Library
282
283 =head2 Initialization
284
285 All manipulations of integer sets and relations occur within
286 the context of an C<isl_ctx>.
287 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
288 All arguments of a function are required to have been allocated
289 within the same context.
290 There are currently no functions available for moving an object
291 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
292 there is currently no way of safely moving an object from one
293 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
294
295 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
296 freed using C<isl_ctx_free>.
297 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
298 before the C<isl_ctx> itself is freed.
299
300         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
301         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
302
303 =head2 Integers
304
305 All operations on integers, mainly the coefficients
306 of the constraints describing the sets and relations,
307 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
308 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
309 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
310 are wrapped inside C<isl> specific macros.
311 The basic type is C<isl_int> and the operations below
312 are available on this type.
313 The meanings of these operations are essentially the same
314 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
315 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
316 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
317 and they need to be released with C<isl_int_clear>
318 after the last use.
319 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
320 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
321 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
322 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
323
324 =over
325
326 =item isl_int_init(i)
327
328 =item isl_int_clear(i)
329
330 =item isl_int_set(r,i)
331
332 =item isl_int_set_si(r,i)
333
334 =item isl_int_set_gmp(r,g)
335
336 =item isl_int_get_gmp(i,g)
337
338 =item isl_int_abs(r,i)
339
340 =item isl_int_neg(r,i)
341
342 =item isl_int_swap(i,j)
343
344 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
345
346 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
347
348 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
349
350 =item isl_int_add(r,i,j)
351
352 =item isl_int_sub(r,i,j)
353
354 =item isl_int_mul(r,i,j)
355
356 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
357
358 =item isl_int_addmul(r,i,j)
359
360 =item isl_int_submul(r,i,j)
361
362 =item isl_int_gcd(r,i,j)
363
364 =item isl_int_lcm(r,i,j)
365
366 =item isl_int_divexact(r,i,j)
367
368 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
369
370 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
371
372 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
373
374 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
375
376 =item isl_int_read(r,s)
377
378 =item isl_int_print(out,i,width)
379
380 =item isl_int_sgn(i)
381
382 =item isl_int_cmp(i,j)
383
384 =item isl_int_cmp_si(i,si)
385
386 =item isl_int_eq(i,j)
387
388 =item isl_int_ne(i,j)
389
390 =item isl_int_lt(i,j)
391
392 =item isl_int_le(i,j)
393
394 =item isl_int_gt(i,j)
395
396 =item isl_int_ge(i,j)
397
398 =item isl_int_abs_eq(i,j)
399
400 =item isl_int_abs_ne(i,j)
401
402 =item isl_int_abs_lt(i,j)
403
404 =item isl_int_abs_gt(i,j)
405
406 =item isl_int_abs_ge(i,j)
407
408 =item isl_int_is_zero(i)
409
410 =item isl_int_is_one(i)
411
412 =item isl_int_is_negone(i)
413
414 =item isl_int_is_pos(i)
415
416 =item isl_int_is_neg(i)
417
418 =item isl_int_is_nonpos(i)
419
420 =item isl_int_is_nonneg(i)
421
422 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
423
424 =back
425
426 =head2 Sets and Relations
427
428 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
429 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
430 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
431 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
432 can be described as a conjunction of affine constraints, while
433 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
434 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
435 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
436 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
437 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
438 where spaces are considered different if they have a different number
439 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
440 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
441 one set of variables, while relations have two sets of variables,
442 input variables and output variables.
443
444 =head2 Memory Management
445
446 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
447 several substeps and since the user is usually not interested in
448 the intermediate results, most functions that return a new object
449 will also release all the objects passed as arguments.
450 If the user still wants to use one or more of these arguments
451 after the function call, she should pass along a copy of the
452 object rather than the object itself.
453 The user is then responsible for making sure that the original
454 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
455
456 The arguments and return values of all documented functions are
457 annotated to make clear which arguments are released and which
458 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
459 are used
460
461 =over
462
463 =item C<__isl_give>
464
465 C<__isl_give> means that a new object is returned.
466 The user should make sure that the returned pointer is
467 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
468 In between, it can be used as a value for as many
469 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
470 There is one exception, and that is the case where the
471 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
472 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
473
474 =item C<__isl_take>
475
476 C<__isl_take> means that the object the argument points to
477 is taken over by the function and may no longer be used
478 by the user as an argument to any other function.
479 The pointer value must be one returned by a function
480 returning an C<__isl_give> pointer.
481 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
482 be treated as an error in the sense that the function will
483 not perform its usual operation.  However, it will still
484 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
485 are released.
486
487 =item C<__isl_keep>
488
489 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
490 temporarily.  After the function has finished, the user
491 can still use it as an argument to other functions.
492 A C<NULL> value will be treated in the same way as
493 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
494
495 =back
496
497 =head2 Error Handling
498
499 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
500 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
501 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
502 to react on error: to warn, to continue or to abort.
503
504 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
505 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
506 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
507 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
508 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
509 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
510 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
511 continue to use isl, but only to observe new errors.
512
513         #include <isl/ctx.h>
514         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
515         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
516
517 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
518 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
519 implement its own error reporting.
520
521 The last option is to directly abort the execution of the program from within
522 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
523 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
524 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
525 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
526 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
527 abort on error.
528
529 The on error behavior of isl can be specified by calling
530 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
531 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
532 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
533 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
534 It is also possible to query the current error mode.
535
536         #include <isl/options.h>
537         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
538         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
539
540 =head2 Identifiers
541
542 Identifiers are used to identify both individual dimensions
543 and tuples of dimensions.  They consist of a name and an optional
544 pointer.  Identifiers with the same name but different pointer values
545 are considered to be distinct.
546 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
547 using the following functions.
548
549         #include <isl/id.h>
550         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
551                 __isl_keep const char *name, void *user);
552         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
553         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
554
555         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
556         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
557         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
558
559         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
560                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
561
562 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
563 data structure, so the result can only be used while the
564 corresponding C<isl_id> is alive.
565
566 =head2 Spaces
567
568 Whenever a new set, relation or similiar object is created from scratch,
569 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
570 Each space involves zero or more parameters and zero, one or two
571 tuples of set or input/output dimensions.  The parameters and dimensions
572 are identified by an C<isl_dim_type> and a position.
573 The type C<isl_dim_param> refers to parameters,
574 the type C<isl_dim_set> refers to set dimensions (for spaces
575 with a single tuple of dimensions) and the types C<isl_dim_in>
576 and C<isl_dim_out> refer to input and output dimensions
577 (for spaces with two tuples of dimensions).
578 Local spaces (see L</"Local Spaces">) also contain dimensions
579 of type C<isl_dim_div>.
580 Note that parameters are only identified by their position within
581 a given object.  Across different objects, parameters are (usually)
582 identified by their names or identifiers.  Only unnamed parameters
583 are identified by their positions across objects.  The use of unnamed
584 parameters is discouraged.
585
586         #include <isl/space.h>
587         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
588                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
589         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
590                 unsigned nparam);
591         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
592                 unsigned nparam, unsigned dim);
593         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
594         void isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
595         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
596                 enum isl_dim_type type);
597
598 The space used for creating a parameter domain
599 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
600 For other sets, the space
601 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
602 for a relation, the space
603 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
604 C<isl_space_dim> can be used
605 to find out the number of dimensions of each type in
606 a space, where type may be
607 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
608 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
609 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
610
611 To check whether a given space is that of a set or a map
612 or whether it is a parameter space, use these functions:
613
614         #include <isl/space.h>
615         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
616         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
617
618 It is often useful to create objects that live in the
619 same space as some other object.  This can be accomplished
620 by creating the new objects
621 (see L<Creating New Sets and Relations> or
622 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
623 of the original object.
624
625         #include <isl/set.h>
626         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
627                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
628         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
629
630         #include <isl/union_set.h>
631         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
632                 __isl_keep isl_union_set *uset);
633
634         #include <isl/map.h>
635         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
636                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
637         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
638
639         #include <isl/union_map.h>
640         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
641                 __isl_keep isl_union_map *umap);
642
643         #include <isl/constraint.h>
644         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
645                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
646
647         #include <isl/polynomial.h>
648         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
649                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
650         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
651                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
652         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
653                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
654         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
655                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
656         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
657                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
658         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
659                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
660         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
661                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
662         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
663                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
664         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
665                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
666
667         #include <isl/aff.h>
668         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
669                 __isl_keep isl_aff *aff);
670         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
671                 __isl_keep isl_aff *aff);
672         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
673                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
674         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
675                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
676         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
677                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
678         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
679                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
680         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
681                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
682         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
683                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
684
685         #include <isl/point.h>
686         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
687                 __isl_keep isl_point *pnt);
688
689 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
690 using the following functions.
691
692         #include <isl/space.h>
693         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
694                 __isl_take isl_space *space,
695                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
696                 __isl_take isl_id *id);
697         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
698                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
699         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
700                 __isl_keep isl_space *space,
701                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
702         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
703                 __isl_take isl_space *space,
704                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
705                  __isl_keep const char *name);
706         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
707                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
708         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
709                 __isl_keep isl_space *space,
710                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
711
712 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
713 data structure, so the result can only be used while the
714 corresponding C<isl_space> is alive.
715 Also note that every function that operates on two sets or relations
716 requires that both arguments have the same parameters.  This also
717 means that if one of the arguments has named parameters, then the
718 other needs to have named parameters too and the names need to match.
719 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
720 arguments may have different parameters (as long as they are named),
721 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
722 the arguments.
723
724 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
725 its position can be obtained from the following function.
726
727         #include <isl/space.h>
728         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
729                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
730         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
731                 enum isl_dim_type type, const char *name);
732
733 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
734 using the following functions.
735
736         #include <isl/space.h>
737         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
738                 __isl_take isl_space *space,
739                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
740         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
741                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
742         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
743                 enum isl_dim_type type);
744         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
745                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
746         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
747                 __isl_take isl_space *space,
748                 enum isl_dim_type type, const char *s);
749         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
750                 enum isl_dim_type type);
751         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
752                 enum isl_dim_type type);
753
754 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
755 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
756 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
757 data structure.
758 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
759 to have the same name.
760
761 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
762 the domain or range of a relation can be a nested relation.
763 The following functions can be used to construct and deconstruct
764 such nested spaces.
765
766         #include <isl/space.h>
767         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
768         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
769         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
770
771 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
772 be the space of a set, while that of
773 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
774 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
775 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
776
777 Spaces can be created from other spaces
778 using the following functions.
779
780         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
781         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
782         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
783         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
784         __isl_give isl_space *isl_space_params(
785                 __isl_take isl_space *space);
786         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
787                 __isl_take isl_space *space);
788         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
789         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
790                 __isl_take isl_space *right);
791         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
792                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
793         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
794                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
795         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
796                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
797         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
798                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
799         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
800                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
801                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
802                 unsigned n);
803         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
804                 __isl_take isl_space *space);
805         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
806                 __isl_take isl_space *domain,
807                 __isl_take isl_space *range);
808         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
809         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
810                 __isl_take isl_space *space);
811
812 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
813 the name and the internal structure are lost.
814
815 =head2 Local Spaces
816
817 A local space is essentially a space with
818 zero or more existentially quantified variables.
819 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
820 using the following functions.
821
822         #include <isl/constraint.h>
823         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
824                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
825
826         #include <isl/set.h>
827         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
828                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
829
830         #include <isl/map.h>
831         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
832                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
833
834 A new local space can be created from a space using
835
836         #include <isl/local_space.h>
837         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
838                 __isl_take isl_space *space);
839
840 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
841
842         #include <isl/local_space.h>
843         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
844                 __isl_keep isl_local_space *ls);
845         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
846         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
847                 enum isl_dim_type type);
848         int isl_local_space_has_dim_id(
849                 __isl_keep isl_local_space *ls,
850                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
851         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
852                 __isl_keep isl_local_space *ls,
853                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
854         int isl_local_space_has_dim_name(
855                 __isl_keep isl_local_space *ls,
856                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
857         const char *isl_local_space_get_dim_name(
858                 __isl_keep isl_local_space *ls,
859                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
860         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
861                 __isl_take isl_local_space *ls,
862                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
863         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
864                 __isl_take isl_local_space *ls,
865                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
866                 __isl_take isl_id *id);
867         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
868                 __isl_keep isl_local_space *ls);
869         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
870                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
871         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
872                 __isl_keep isl_local_space *ls);
873         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
874
875 Two local spaces can be compared using
876
877         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
878                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
879
880 Local spaces can be created from other local spaces
881 using the following functions.
882
883         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
884                 __isl_take isl_local_space *ls);
885         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
886                 __isl_take isl_local_space *ls);
887         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
888                 __isl_take isl_local_space *ls);
889         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
890                 __isl_take isl_local_space *ls1,
891                 __isl_take isl_local_space *ls2);
892         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
893                 __isl_take isl_local_space *ls,
894                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
895         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
896                 __isl_take isl_local_space *ls,
897                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
898         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
899                 __isl_take isl_local_space *ls,
900                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
901
902 =head2 Input and Output
903
904 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
905 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
906 in some cases.
907
908 =head3 C<isl> format
909
910 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
911 syntax for describing the parameters and allows for the definition
912 of an existentially quantified variable as the integer division
913 of an affine expression.
914 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
915 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
916
917         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
918                                 i - 10 a <= 6) }
919
920 A set or relation can have several disjuncts, separated
921 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
922 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
923 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
924 C<and>.
925
926 =head3 C<PolyLib> format
927
928 If the represented set is a union, then the first line
929 contains a single number representing the number of disjuncts.
930 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
931
932 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
933 The first line contains two numbers representing
934 the number of rows and columns,
935 where the number of rows is equal to the number of constraints
936 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
937 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
938 In each row, the first column indicates whether the constraint
939 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
940 corresponds to the constant term.
941
942 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
943 appear in the last columns before the constant column.
944 The coefficients of any existentially quantified variables appear
945 between those of the set variables and those of the parameters.
946
947 =head3 Extended C<PolyLib> format
948
949 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
950 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
951 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
952 also contains four additional numbers:
953 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
954 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
955 quantified variables) and the number of parameters.
956 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
957 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
958 dimensions is zero.
959
960 =head3 Input
961
962         #include <isl/set.h>
963         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
964                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
965         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
966                 isl_ctx *ctx, const char *str);
967         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
968                 FILE *input);
969         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
970                 const char *str);
971
972         #include <isl/map.h>
973         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
974                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
975         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
976                 isl_ctx *ctx, const char *str);
977         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
978                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
979         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
980                 const char *str);
981
982         #include <isl/union_set.h>
983         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
984                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
985         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
986                 isl_ctx *ctx, const char *str);
987
988         #include <isl/union_map.h>
989         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
990                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
991         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
992                 isl_ctx *ctx, const char *str);
993
994 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
995 or the C<isl> format.
996
997 =head3 Output
998
999 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1000 be created.
1001
1002         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1003                 FILE *file);
1004         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1005         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
1006         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1007                 __isl_keep isl_printer *printer);
1008
1009 The printer can be inspected using the following functions.
1010
1011         FILE *isl_printer_get_file(
1012                 __isl_keep isl_printer *printer);
1013         int isl_printer_get_output_format(
1014                 __isl_keep isl_printer *p);
1015
1016 The behavior of the printer can be modified in various ways
1017
1018         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1019                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1020         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1021                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1022         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1023                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1024         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1025                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1026         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1027                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1028
1029 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1030 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1031 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1032 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
1033 C<isl_printer_set_indent>) spaces
1034 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1035 In the C<PolyLib> format output,
1036 the coefficients of the existentially quantified variables
1037 appear between those of the set variables and those
1038 of the parameters.
1039 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1040 by the specified amount (which may be negative).
1041
1042 To actually print something, use
1043
1044         #include <isl/printer.h>
1045         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1046                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1047
1048         #include <isl/set.h>
1049         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1050                 __isl_take isl_printer *printer,
1051                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1052         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1053                 __isl_take isl_printer *printer,
1054                 __isl_keep isl_set *set);
1055
1056         #include <isl/map.h>
1057         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1058                 __isl_take isl_printer *printer,
1059                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1060         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1061                 __isl_take isl_printer *printer,
1062                 __isl_keep isl_map *map);
1063
1064         #include <isl/union_set.h>
1065         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1066                 __isl_take isl_printer *p,
1067                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1068
1069         #include <isl/union_map.h>
1070         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1071                 __isl_take isl_printer *p,
1072                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1073
1074 When called on a file printer, the following function flushes
1075 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1076
1077         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1078                 __isl_take isl_printer *p);
1079
1080 =head2 Creating New Sets and Relations
1081
1082 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1083
1084 =over
1085
1086 =item * Empty sets and relations
1087
1088         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1089                 __isl_take isl_space *space);
1090         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1091                 __isl_take isl_space *space);
1092         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1093                 __isl_take isl_space *space);
1094         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1095                 __isl_take isl_space *space);
1096         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1097                 __isl_take isl_space *space);
1098         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1099                 __isl_take isl_space *space);
1100
1101 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1102 is only used to specify the parameters.
1103
1104 =item * Universe sets and relations
1105
1106         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1107                 __isl_take isl_space *space);
1108         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1109                 __isl_take isl_space *space);
1110         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1111                 __isl_take isl_space *space);
1112         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1113                 __isl_take isl_space *space);
1114         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1115                 __isl_take isl_union_set *uset);
1116         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1117                 __isl_take isl_union_map *umap);
1118
1119 The sets and relations constructed by the functions above
1120 contain all integer values, while those constructed by the
1121 functions below only contain non-negative values.
1122
1123         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1124                 __isl_take isl_space *space);
1125         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1126                 __isl_take isl_space *space);
1127         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1128                 __isl_take isl_space *space);
1129         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1130                 __isl_take isl_space *space);
1131
1132 =item * Identity relations
1133
1134         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1135                 __isl_take isl_space *space);
1136         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1137                 __isl_take isl_space *space);
1138
1139 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1140 to be the same.
1141
1142 =item * Lexicographic order
1143
1144         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1145                 __isl_take isl_space *set_space);
1146         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1147                 __isl_take isl_space *set_space);
1148         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1149                 __isl_take isl_space *set_space);
1150         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1151                 __isl_take isl_space *set_space);
1152         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1153                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1154         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1155                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1156         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1157                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1158         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1159                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1160
1161 The first four functions take a space for a B<set>
1162 and return relations that express that the elements in the domain
1163 are lexicographically less
1164 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1165 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1166 than the elements in the range.
1167 The last four functions take a space for a map
1168 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1169 in the domain are lexicographically less
1170 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1171 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1172 than the first C<n> dimensions in the range.
1173
1174 =back
1175
1176 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1177 using the following functions.
1178
1179         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1180                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1181         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1182                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1183
1184 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1185 using the following functions.
1186
1187         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1188                 __isl_take isl_map *map);
1189         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1190                 __isl_take isl_set *set);
1191
1192 The inverse conversions below can only be used if the input
1193 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1194 space.
1195
1196         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1197                 __isl_take isl_union_set *uset);
1198         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1199                 __isl_take isl_union_map *umap);
1200
1201 A zero-dimensional set can be constructed on a given parameter domain
1202 using the following function.
1203
1204         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1205                 __isl_take isl_set *set);
1206
1207 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1208 functions.
1209
1210         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1211                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1212         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1213         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1214                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1215         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1216                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1217         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1218         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1219                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1220         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1221         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1222         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1223         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1224         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1225         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1226
1227 Other sets and relations can be constructed by starting
1228 from a universe set or relation, adding equality and/or
1229 inequality constraints and then projecting out the
1230 existentially quantified variables, if any.
1231 Constraints can be constructed, manipulated and
1232 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1233 using the following functions.
1234
1235         #include <isl/constraint.h>
1236         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1237                 __isl_take isl_local_space *ls);
1238         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1239                 __isl_take isl_local_space *ls);
1240         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1241                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1242         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1243                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1244         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1245                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1246                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1247         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1248                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1249                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1250         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1251                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1252                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1253         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1254                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1255                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1256         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1257                 __isl_take isl_map *map,
1258                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1259         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1260                 __isl_take isl_set *set,
1261                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1262         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1263                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1264                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1265
1266 For example, to create a set containing the even integers
1267 between 10 and 42, you would use the following code.
1268
1269         isl_space *space;
1270         isl_local_space *ls;
1271         isl_constraint *c;
1272         isl_basic_set *bset;
1273
1274         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1275         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1276         ls = isl_local_space_from_space(space);
1277
1278         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1279         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1280         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1281         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1282
1283         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1284         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1285         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1286         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1287
1288         c = isl_inequality_alloc(ls);
1289         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1290         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1291         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1292
1293         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1294
1295 Or, alternatively,
1296
1297         isl_basic_set *bset;
1298         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1299                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1300
1301 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1302 describing the equalities and the inequalities.
1303
1304         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1305                 __isl_take isl_space *space,
1306                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1307                 enum isl_dim_type c1,
1308                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1309                 enum isl_dim_type c4);
1310         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1311                 __isl_take isl_space *space,
1312                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1313                 enum isl_dim_type c1,
1314                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1315                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1316
1317 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1318 different kinds of variables appear in the input matrices
1319 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1320 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1321 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1322 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1323
1324 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1325 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1326 or a list of affine expressions
1327 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1328 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1329
1330         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1331                 __isl_take isl_aff *aff);
1332         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1333                 __isl_take isl_aff *aff);
1334         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1335                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1336         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1337                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1338         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1339                 __isl_take isl_space *domain_space,
1340                 __isl_take isl_aff_list *list);
1341         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1342                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1343         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1344                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1345         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1346                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1347         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1348                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1349         __isl_give isl_union_map *
1350         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1351                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1352
1353 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1354 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1355 of zero affine expressions.
1356
1357 =head2 Inspecting Sets and Relations
1358
1359 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1360 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1361 explained in the following sections.
1362 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1363 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1364 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1365 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1366
1367         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1368                 __isl_take isl_set *set);
1369         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1370                 __isl_take isl_map *map);
1371         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1372                 __isl_take isl_union_set *uset);
1373         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1374                 __isl_take isl_union_map *umap);
1375
1376 This explicit representation defines the existentially quantified
1377 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1378 including earlier existentially quantified variables.
1379 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1380 has a unique value when the values of the other variables are known.
1381 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1382 with the same explicit representations, should appear in the
1383 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1384 either of the following functions.
1385
1386         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1387                 __isl_take isl_set *set);
1388         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1389                 __isl_take isl_map *map);
1390
1391 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1392 using the following functions, which compute an overapproximation.
1393
1394         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1395                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1396         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1397                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1398         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1399                 __isl_take isl_set *set);
1400         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1401                 __isl_take isl_map *map);
1402
1403 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1404
1405         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1406                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1407                 void *user);
1408         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1409                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1410                 void *user);
1411
1412 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1413 from
1414
1415         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1416         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1417
1418 To extract the set or map in a given space from a union, use
1419
1420         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1421                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1422                 __isl_take isl_space *space);
1423         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1424                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1425                 __isl_take isl_space *space);
1426
1427 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1428
1429         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1430                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1431                 void *user);
1432         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1433                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1434                 void *user);
1435
1436 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1437 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1438 occurs, the above functions will return -1.
1439
1440 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1441 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1442 If this is required, then the user should call one of
1443 the following functions first.
1444
1445         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1446                 __isl_take isl_set *set);
1447         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1448                 __isl_take isl_map *map);
1449
1450 The number of basic sets in a set can be obtained
1451 from
1452
1453         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1454
1455 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1456
1457         #include <isl/constraint.h>
1458
1459         int isl_basic_set_n_constraint(
1460                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1461         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1462                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1463                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1464                 void *user);
1465         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1466                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1467                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1468                 void *user);
1469         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1470
1471 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1472 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1473 occurs, the above functions will return -1.
1474 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1475 Use the following function to find out whether a constraint
1476 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1477
1478         int isl_constraint_is_equality(
1479                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1480
1481 The coefficients of the constraints can be inspected using
1482 the following functions.
1483
1484         int isl_constraint_is_lower_bound(
1485                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1486                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1487         int isl_constraint_is_upper_bound(
1488                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1489                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1490         void isl_constraint_get_constant(
1491                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1492         void isl_constraint_get_coefficient(
1493                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1494                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1495         int isl_constraint_involves_dims(
1496                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1497                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1498
1499 The explicit representations of the existentially quantified
1500 variables can be inspected using the following function.
1501 Note that the user is only allowed to use this function
1502 if the inspected set or map is the result of a call
1503 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1504 The existentially quantified variable is equal to the floor
1505 of the returned affine expression.  The affine expression
1506 itself can be inspected using the functions in
1507 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1508
1509         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1510                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1511
1512 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1513 form, use the following functions.
1514
1515         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1516                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1517                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1518                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1519         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1520                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1521                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1522                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1523         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1524                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1525                 enum isl_dim_type c1,
1526                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1527                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1528         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1529                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1530                 enum isl_dim_type c1,
1531                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1532                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1533
1534 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1535 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1536 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1537 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1538
1539 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1540 be obtained using the following functions.
1541
1542         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1543                 enum isl_dim_type type);
1544         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1545                 enum isl_dim_type type);
1546         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1547                 enum isl_dim_type type);
1548         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1549                 enum isl_dim_type type);
1550
1551 To check whether the description of a set or relation depends
1552 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1553 constraints.  Instead the following functions can be used.
1554
1555         int isl_basic_set_involves_dims(
1556                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1557                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1558         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1559                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1560         int isl_basic_map_involves_dims(
1561                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1562                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1563         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1564                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1565
1566 Similarly, the following functions can be used to check whether
1567 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1568
1569         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1570                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1571         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1572                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1573
1574 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1575 or relation can be read off or set using the following functions.
1576
1577         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1578                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1579         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1580                 __isl_take isl_set *set);
1581         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1582         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1583                 __isl_keep isl_set *set);
1584         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1585                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1586                 __isl_take isl_id *id);
1587         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1588                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1589         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1590                 enum isl_dim_type type);
1591         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1592                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1593
1594         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1595                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1596         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1597                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1598         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1599         const char *isl_set_get_tuple_name(
1600                 __isl_keep isl_set *set);
1601         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1602                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1603                 enum isl_dim_type type);
1604         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1605                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1606                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1607         const char *isl_map_get_tuple_name(
1608                 __isl_keep isl_map *map,
1609                 enum isl_dim_type type);
1610
1611 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1612 an internal data structure.
1613 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1614 read off using the following functions.
1615
1616         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1617                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1618                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1619         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1620                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1621                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1622         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1623                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1624         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1625                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1626                 unsigned pos);
1627         int isl_basic_map_has_dim_id(
1628                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1629                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1630         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1631                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1632                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1633         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1634                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1635         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1636                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1637                 unsigned pos);
1638
1639         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1640                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1641         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1642                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1643         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1644                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1645         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1646                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1647
1648         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1649                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1650                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1651         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1652                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1653                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1654         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1655                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1656         const char *isl_set_get_dim_name(
1657                 __isl_keep isl_set *set,
1658                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1659         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1660                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1661                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1662         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
1663                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1664         const char *isl_map_get_dim_name(
1665                 __isl_keep isl_map *map,
1666                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1667
1668 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1669 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1670 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1671 operations and may not be preserved across those operations.
1672
1673 =head2 Properties
1674
1675 =head3 Unary Properties
1676
1677 =over
1678
1679 =item * Emptiness
1680
1681 The following functions test whether the given set or relation
1682 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1683 any computations, but simply check if the given set or relation
1684 is already known to be empty.
1685
1686         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1687         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1688         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1689         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1690         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1691         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1692         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1693         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1694         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1695         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1696
1697 =item * Universality
1698
1699         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1700         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1701         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1702
1703 =item * Single-valuedness
1704
1705         int isl_basic_map_is_single_valued(
1706                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1707         int isl_map_plain_is_single_valued(
1708                 __isl_keep isl_map *map);
1709         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1710         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1711
1712 =item * Injectivity
1713
1714         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1715         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1716         int isl_union_map_plain_is_injective(
1717                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1718         int isl_union_map_is_injective(
1719                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1720
1721 =item * Bijectivity
1722
1723         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1724         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1725
1726 =item * Position
1727
1728         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
1729                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1730                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1731                 isl_int *val);
1732         int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
1733                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1734                 isl_int *val);
1735         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
1736                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1737                 isl_int *val);
1738
1739 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1740 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
1741
1742 =item * Space
1743
1744 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
1745
1746         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
1747         int isl_union_set_is_params(
1748                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1749
1750 =item * Wrapping
1751
1752 The following functions check whether the domain of the given
1753 (basic) set is a wrapped relation.
1754
1755         int isl_basic_set_is_wrapping(
1756                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1757         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1758
1759 =item * Internal Product
1760
1761         int isl_basic_map_can_zip(
1762                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1763         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1764
1765 Check whether the product of domain and range of the given relation
1766 can be computed,
1767 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1768
1769 =item * Currying
1770
1771         int isl_basic_map_can_curry(
1772                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1773         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
1774
1775 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
1776
1777 =back
1778
1779 =head3 Binary Properties
1780
1781 =over
1782
1783 =item * Equality
1784
1785         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1786                 __isl_keep isl_set *set2);
1787         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1788                 __isl_keep isl_set *set2);
1789         int isl_union_set_is_equal(
1790                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1791                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1792         int isl_basic_map_is_equal(
1793                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1794                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1795         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1796                 __isl_keep isl_map *map2);
1797         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1798                 __isl_keep isl_map *map2);
1799         int isl_union_map_is_equal(
1800                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1801                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1802
1803 =item * Disjointness
1804
1805         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1806                 __isl_keep isl_set *set2);
1807
1808 =item * Subset
1809
1810         int isl_basic_set_is_subset(
1811                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
1812                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
1813         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1814                 __isl_keep isl_set *set2);
1815         int isl_set_is_strict_subset(
1816                 __isl_keep isl_set *set1,
1817                 __isl_keep isl_set *set2);
1818         int isl_union_set_is_subset(
1819                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1820                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1821         int isl_union_set_is_strict_subset(
1822                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1823                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1824         int isl_basic_map_is_subset(
1825                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1826                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1827         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1828                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1829                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1830         int isl_map_is_subset(
1831                 __isl_keep isl_map *map1,
1832                 __isl_keep isl_map *map2);
1833         int isl_map_is_strict_subset(
1834                 __isl_keep isl_map *map1,
1835                 __isl_keep isl_map *map2);
1836         int isl_union_map_is_subset(
1837                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1838                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1839         int isl_union_map_is_strict_subset(
1840                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1841                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1842
1843 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
1844 second argument.
1845
1846 =back
1847
1848 =head2 Unary Operations
1849
1850 =over
1851
1852 =item * Complement
1853
1854         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1855                 __isl_take isl_set *set);
1856         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
1857                 __isl_take isl_map *map);
1858
1859 =item * Inverse map
1860
1861         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1862                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1863         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1864                 __isl_take isl_map *map);
1865         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1866                 __isl_take isl_union_map *umap);
1867
1868 =item * Projection
1869
1870         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1871                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1872                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1873         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1874                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1875                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1876         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1877                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1878         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1879                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1880         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
1881                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1882         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1883                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1884         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1885                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1886         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
1887         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
1888         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1889                 __isl_take isl_map *bmap);
1890         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1891                 __isl_take isl_map *map);
1892         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
1893                 __isl_take isl_union_set *uset);
1894         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
1895                 __isl_take isl_union_map *umap);
1896         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1897                 __isl_take isl_union_map *umap);
1898         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1899                 __isl_take isl_union_map *umap);
1900
1901         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1902                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1903         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1904                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1905         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1906         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1907         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1908                 __isl_take isl_union_map *umap);
1909         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1910                 __isl_take isl_union_map *umap);
1911
1912 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1913 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1914
1915 =item * Elimination
1916
1917         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
1918                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1919                 unsigned first, unsigned n);
1920         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
1921                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1922                 enum isl_dim_type type,
1923                 unsigned first, unsigned n);
1924         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
1925                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1926                 unsigned first, unsigned n);
1927
1928 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
1929 without removing the dimensions.
1930
1931 =item * Slicing
1932
1933         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
1934                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1935                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1936                 isl_int value);
1937         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
1938                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1939                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1940         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
1941                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1942                 isl_int value);
1943         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
1944                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1945         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
1946                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1947                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1948         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
1949                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1950
1951 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1952 dimension has the fixed given value.
1953
1954         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
1955                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1956                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1957         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(
1958                 __isl_take isl_set *set,
1959                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1960                 isl_int value);
1961         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
1962                 __isl_take isl_set *set,
1963                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1964         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
1965                 __isl_take isl_map *map,
1966                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1967         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(
1968                 __isl_take isl_set *set,
1969                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1970                 isl_int value);
1971         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
1972                 __isl_take isl_set *set,
1973                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1974         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
1975                 __isl_take isl_map *map,
1976                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1977
1978 Intersect the set or relation with the half-space where the given
1979 dimension has a value bounded by the fixed given value.
1980
1981         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
1982                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1983                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1984         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
1985                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1986                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1987                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1988         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
1989                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1990                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1991
1992 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1993 dimensions are equal to each other.
1994
1995         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
1996                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1997                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1998
1999 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2000 dimensions have opposite values.
2001
2002         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2003                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2004                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2005         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2006                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2007                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2008
2009 Intersect the relation with the half-space where the given
2010 dimensions satisfy the given ordering.
2011
2012 =item * Identity
2013
2014         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2015                 __isl_take isl_set *set);
2016         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2017                 __isl_take isl_union_set *uset);
2018
2019 Construct an identity relation on the given (union) set.
2020
2021 =item * Deltas
2022
2023         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2024                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2025         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2026         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2027                 __isl_take isl_union_map *umap);
2028
2029 These functions return a (basic) set containing the differences
2030 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2031
2032         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2033                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2034         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2035                 __isl_take isl_map *map);
2036         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2037                 __isl_take isl_union_map *umap);
2038
2039 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2040 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2041
2042 =item * Coalescing
2043
2044 Simplify the representation of a set or relation by trying
2045 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2046 basic set or relation.
2047
2048         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2049         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2050         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2051                 __isl_take isl_union_set *uset);
2052         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2053                 __isl_take isl_union_map *umap);
2054
2055 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2056 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2057 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2058 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2059 the following option.
2060
2061         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2062                 isl_ctx *ctx, int val);
2063         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2064                 isl_ctx *ctx);
2065
2066 =item * Detecting equalities
2067
2068         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2069                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2070         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2071                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2072         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2073                 __isl_take isl_set *set);
2074         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2075                 __isl_take isl_map *map);
2076         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2077                 __isl_take isl_union_set *uset);
2078         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2079                 __isl_take isl_union_map *umap);
2080
2081 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2082 equalities.
2083
2084 =item * Removing redundant constraints
2085
2086         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2087                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2088         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2089                 __isl_take isl_set *set);
2090         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2091                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2092         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2093                 __isl_take isl_map *map);
2094
2095 =item * Convex hull
2096
2097         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2098                 __isl_take isl_set *set);
2099         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2100                 __isl_take isl_map *map);
2101
2102 If the input set or relation has any existentially quantified
2103 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2104
2105 =item * Simple hull
2106
2107         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2108                 __isl_take isl_set *set);
2109         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2110                 __isl_take isl_map *map);
2111         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2112                 __isl_take isl_union_map *umap);
2113
2114 These functions compute a single basic set or relation
2115 that contains the whole input set or relation.
2116 In particular, the output is described by translates
2117 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2118
2119 =begin latex
2120
2121 (See \autoref{s:simple hull}.)
2122
2123 =end latex
2124
2125 =item * Affine hull
2126
2127         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2128                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2129         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2130                 __isl_take isl_set *set);
2131         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2132                 __isl_take isl_union_set *uset);
2133         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2134                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2135         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2136                 __isl_take isl_map *map);
2137         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2138                 __isl_take isl_union_map *umap);
2139
2140 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2141 per space.
2142
2143 =item * Polyhedral hull
2144
2145         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2146                 __isl_take isl_set *set);
2147         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2148                 __isl_take isl_map *map);
2149         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2150                 __isl_take isl_union_set *uset);
2151         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2152                 __isl_take isl_union_map *umap);
2153
2154 These functions compute a single basic set or relation
2155 not involving any existentially quantified variables
2156 that contains the whole input set or relation.
2157 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2158 per space.
2159
2160 =item * Feasibility
2161
2162         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2163                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2164         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2165                 __isl_take isl_set *set);
2166         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2167                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2168         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2169                 __isl_take isl_map *map);
2170
2171 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2172 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2173
2174 =item * Optimization
2175
2176         #include <isl/ilp.h>
2177         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
2178                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2179                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
2180         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
2181                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2182         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
2183                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2184
2185 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2186 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2187 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
2188 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
2189
2190 =item * Parametric optimization
2191
2192         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2193                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2194         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2195                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2196         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2197                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2198
2199 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2200 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2201 of the other set or output dimensions.
2202 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2203
2204 =item * Dual
2205
2206 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2207 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2208 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2209 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2210 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2211 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2212 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2213 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2214 in future.  In particular, future implementations may use different
2215 dualization algorithms or skip the elimination step.
2216
2217         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2218                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2219         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2220                 __isl_take isl_set *set);
2221         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2222                 __isl_take isl_union_set *bset);
2223         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2224                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2225         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2226                 __isl_take isl_set *set);
2227         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2228                 __isl_take isl_union_set *bset);
2229
2230 =item * Power
2231
2232         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power(
2233                 __isl_take isl_map *map, isl_int exp);
2234         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_fixed_power(
2235                 __isl_take isl_union_map *umap, isl_int exp);
2236
2237 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2238 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2239 of C<map> is computed.
2240
2241         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2242                 int *exact);
2243         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2244                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2245
2246 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2247 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2248 I<k>th power of C<map>.
2249 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2250 then C<*exact> is set to C<1>.
2251
2252 =item * Transitive closure
2253
2254         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2255                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2256         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2257                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2258
2259 Compute the transitive closure of C<map>.
2260 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2261 then C<*exact> is set to C<1>.
2262
2263 =item * Reaching path lengths
2264
2265         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2266                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2267
2268 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2269 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2270 end up in the given element.
2271 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2272 then C<*exact> is set to C<1>.
2273 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2274 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2275 In particular, if the input relation is a dependence relation
2276 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2277 to the free schedule.
2278 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2279 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2280 the overapproximation), then you will get an error message.
2281
2282 =item * Wrapping
2283
2284         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2285                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2286         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2287                 __isl_take isl_map *map);
2288         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2289                 __isl_take isl_union_map *umap);
2290         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2291                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2292         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2293                 __isl_take isl_set *set);
2294         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2295                 __isl_take isl_union_set *uset);
2296
2297 =item * Flattening
2298
2299 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2300 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2301 then the name of the space is also removed.
2302
2303         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2304                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2305         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2306                 __isl_take isl_set *set);
2307         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2308                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2309         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2310                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2311         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2312                 __isl_take isl_map *map);
2313         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2314                 __isl_take isl_map *map);
2315         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2316                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2317         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2318                 __isl_take isl_map *map);
2319
2320         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2321                 __isl_take isl_set *set);
2322
2323 The function above constructs a relation
2324 that maps the input set to a flattened version of the set.
2325
2326 =item * Lifting
2327
2328 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2329 to the existentially quantified variables in the input.
2330 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2331 is the original space and the range corresponds to the original
2332 existentially quantified variables.
2333
2334         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2335                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2336         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2337                 __isl_take isl_set *set);
2338         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2339                 __isl_take isl_union_set *uset);
2340
2341 Given a local space that contains the existentially quantified
2342 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2343 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2344 can be constructed using the following function.
2345
2346         #include <isl/local_space.h>
2347         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2348                 __isl_take isl_local_space *ls);
2349
2350 =item * Internal Product
2351
2352         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2353                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2354         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2355                 __isl_take isl_map *map);
2356         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2357                 __isl_take isl_union_map *umap);
2358
2359 Given a relation with nested relations for domain and range,
2360 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2361
2362 =item * Currying
2363
2364         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2365                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2366         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2367                 __isl_take isl_map *map);
2368         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2369                 __isl_take isl_union_map *umap);
2370
2371 Given a relation with a nested relation for domain,
2372 move the range of the nested relation out of the domain
2373 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2374 with the original range as range of this nested relation.
2375
2376 =item * Aligning parameters
2377
2378         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2379                 __isl_take isl_set *set,
2380                 __isl_take isl_space *model);
2381         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2382                 __isl_take isl_map *map,
2383                 __isl_take isl_space *model);
2384
2385 Change the order of the parameters of the given set or relation
2386 such that the first parameters match those of C<model>.
2387 This may involve the introduction of extra parameters.
2388 All parameters need to be named.
2389
2390 =item * Dimension manipulation
2391
2392         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2393                 __isl_take isl_set *set,
2394                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2395         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2396                 __isl_take isl_map *map,
2397                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2398         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2399                 __isl_take isl_set *set,
2400                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2401         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2402                 __isl_take isl_map *map,
2403                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2404         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2405                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2406                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2407                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2408                 unsigned n);
2409         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2410                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2411                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2412                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2413                 unsigned n);
2414         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2415                 __isl_take isl_set *set,
2416                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2417                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2418                 unsigned n);
2419         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2420                 __isl_take isl_map *map,
2421                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2422                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2423                 unsigned n);
2424
2425 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2426 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2427 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2428 to add new parameters, assuming
2429 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2430 are not sufficient.
2431
2432 =back
2433
2434 =head2 Binary Operations
2435
2436 The two arguments of a binary operation not only need to live
2437 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2438 the same (number of) parameters.
2439
2440 =head3 Basic Operations
2441
2442 =over
2443
2444 =item * Intersection
2445
2446         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2447                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2448                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2449         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2450                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2451                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2452         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2453                 __isl_take isl_set *set,
2454                 __isl_take isl_set *params);
2455         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2456                 __isl_take isl_set *set1,
2457                 __isl_take isl_set *set2);
2458         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2459                 __isl_take isl_union_set *uset,
2460                 __isl_take isl_set *set);
2461         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2462                 __isl_take isl_union_map *umap,
2463                 __isl_take isl_set *set);
2464         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2465                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2466                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2467         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2468                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2469                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2470         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2471                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2472                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2473         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2474                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2475                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2476         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2477                 __isl_take isl_map *map,
2478                 __isl_take isl_set *params);
2479         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2480                 __isl_take isl_map *map,
2481                 __isl_take isl_set *set);
2482         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2483                 __isl_take isl_map *map,
2484                 __isl_take isl_set *set);
2485         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2486                 __isl_take isl_map *map1,
2487                 __isl_take isl_map *map2);
2488         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2489                 __isl_take isl_union_map *umap,
2490                 __isl_take isl_union_set *uset);
2491         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2492                 __isl_take isl_union_map *umap,
2493                 __isl_take isl_union_set *uset);
2494         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2495                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2496                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2497
2498 The second argument to the C<_params> functions needs to be
2499 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
2500 for either argument is only allowed if the other argument is
2501 a parametric set as well.
2502
2503 =item * Union
2504
2505         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2506                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2507                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2508         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2509                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2510                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2511         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2512                 __isl_take isl_set *set1,
2513                 __isl_take isl_set *set2);
2514         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2515                 __isl_take isl_map *map1,
2516                 __isl_take isl_map *map2);
2517         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2518                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2519                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2520         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2521                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2522                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2523
2524 =item * Set difference
2525
2526         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2527                 __isl_take isl_set *set1,
2528                 __isl_take isl_set *set2);
2529         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2530                 __isl_take isl_map *map1,
2531                 __isl_take isl_map *map2);
2532         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2533                 __isl_take isl_map *map,
2534                 __isl_take isl_set *dom);
2535         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2536                 __isl_take isl_map *map,
2537                 __isl_take isl_set *dom);
2538         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2539                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2540                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2541         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2542                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2543                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2544
2545 =item * Application
2546
2547         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2548                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2549                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2550         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2551                 __isl_take isl_set *set,
2552                 __isl_take isl_map *map);
2553         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2554                 __isl_take isl_union_set *uset,
2555                 __isl_take isl_union_map *umap);
2556         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2557                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2558                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2559         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2560                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2561                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2562         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2563                 __isl_take isl_map *map1,
2564                 __isl_take isl_map *map2);
2565         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2566                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2567                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2568         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2569                 __isl_take isl_map *map1,
2570                 __isl_take isl_map *map2);
2571         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2572                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2573                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2574
2575 =item * Cartesian Product
2576
2577         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2578                 __isl_take isl_set *set1,
2579                 __isl_take isl_set *set2);
2580         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2581                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2582                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2583         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
2584                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2585                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2586         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2587                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2588                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2589         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
2590                 __isl_take isl_map *map1,
2591                 __isl_take isl_map *map2);
2592         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2593                 __isl_take isl_map *map1,
2594                 __isl_take isl_map *map2);
2595         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2596                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2597                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2598         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2599                 __isl_take isl_map *map1,
2600                 __isl_take isl_map *map2);
2601         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2602                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2603                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2604
2605 The above functions compute the cross product of the given
2606 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2607 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2608 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2609 instead.
2610
2611         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2612                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2613                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2614         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2615                 __isl_take isl_set *set1,
2616                 __isl_take isl_set *set2);
2617         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
2618                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2619                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2620         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
2621                 __isl_take isl_map *map1,
2622                 __isl_take isl_map *map2);
2623         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
2624                 __isl_take isl_map *map1,
2625                 __isl_take isl_map *map2);
2626         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
2627                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2628                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2629         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
2630                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2631                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2632         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
2633                 __isl_take isl_map *map1,
2634                 __isl_take isl_map *map2);
2635
2636 =item * Simplification
2637
2638         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
2639                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2640                 __isl_take isl_basic_set *context);
2641         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
2642                 __isl_take isl_set *context);
2643         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
2644                 __isl_take isl_set *set,
2645                 __isl_take isl_set *context);
2646         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
2647                 __isl_take isl_union_set *uset,
2648                 __isl_take isl_union_set *context);
2649         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
2650                 __isl_take isl_union_set *uset,
2651                 __isl_take isl_set *set);
2652         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
2653                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2654                 __isl_take isl_basic_map *context);
2655         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
2656                 __isl_take isl_map *context);
2657         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
2658                 __isl_take isl_map *map,
2659                 __isl_take isl_set *context);
2660         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
2661                 __isl_take isl_map *map,
2662                 __isl_take isl_set *context);
2663         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
2664                 __isl_take isl_map *map,
2665                 __isl_take isl_set *context);
2666         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
2667                 __isl_take isl_union_map *umap,
2668                 __isl_take isl_union_map *context);
2669         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
2670                 __isl_take isl_union_map *umap,
2671                 __isl_take isl_set *set);
2672         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
2673                 __isl_take isl_union_map *umap,
2674                 __isl_take isl_union_set *uset);
2675         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
2676                 __isl_take isl_union_map *umap,
2677                 __isl_take isl_union_set *uset);
2678
2679 The gist operation returns a set or relation that has the
2680 same intersection with the context as the input set or relation.
2681 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
2682 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
2683 are removed.
2684 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
2685 per space.
2686
2687 =back
2688
2689 =head3 Lexicographic Optimization
2690
2691 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
2692 the following functions
2693 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
2694 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
2695 that satisfy C<dom>.
2696 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2697 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
2698 has no elements.
2699 In other words, the union of the parameter values
2700 for which the result is non-empty and of C<*empty>
2701 is equal to C<dom>.
2702
2703         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
2704                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2705                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2706                 __isl_give isl_set **empty);
2707         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
2708                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2709                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2710                 __isl_give isl_set **empty);
2711         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
2712                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2713                 __isl_give isl_set **empty);
2714         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2715                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2716                 __isl_give isl_set **empty);
2717
2718 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2719 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2720 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2721 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2722
2723         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2724                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2725         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2726                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2727         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2728                 __isl_take isl_set *set);
2729         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2730                 __isl_take isl_set *set);
2731         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2732                 __isl_take isl_union_set *uset);
2733         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2734                 __isl_take isl_union_set *uset);
2735
2736 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
2737 the following functions
2738 compute a relation that maps each element of C<dom>
2739 to the single lexicographic minimum or maximum
2740 of the elements that are associated to that same
2741 element in C<map> (or C<bmap>).
2742 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2743 that contains the elements in C<dom> that do not map
2744 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
2745 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
2746 is equal to C<dom>.
2747
2748         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
2749                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2750                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2751                 __isl_give isl_set **empty);
2752         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
2753                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2754                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2755                 __isl_give isl_set **empty);
2756         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
2757                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2758                 __isl_give isl_set **empty);
2759         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
2760                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2761                 __isl_give isl_set **empty);
2762
2763 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
2764 return a map mapping each element in the domain of
2765 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
2766 of all elements associated to that element.
2767 In case of union relations, the optimum is computed per space.
2768
2769         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
2770                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2771         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
2772                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2773         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
2774                 __isl_take isl_map *map);
2775         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
2776                 __isl_take isl_map *map);
2777         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
2778                 __isl_take isl_union_map *umap);
2779         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
2780                 __isl_take isl_union_map *umap);
2781
2782 The following functions return their result in the form of
2783 a piecewise multi-affine expression
2784 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
2785 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
2786 returning a basic set or relation.
2787
2788         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2789         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
2790                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2791         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2792         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
2793                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2794                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2795                 __isl_give isl_set **empty);
2796         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2797         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
2798                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2799                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2800                 __isl_give isl_set **empty);
2801         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2802         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
2803                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2804                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2805                 __isl_give isl_set **empty);
2806         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2807         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
2808                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2809                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2810                 __isl_give isl_set **empty);
2811
2812 =head2 Lists
2813
2814 Lists are defined over several element types, including
2815 C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_basic_set> and C<isl_set>.
2816 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
2817 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
2818
2819         #include <isl/list.h>
2820         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
2821                 __isl_take isl_set *el);
2822         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
2823                 isl_ctx *ctx, int n);
2824         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
2825                 __isl_keep isl_set_list *list);
2826         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
2827                 __isl_take isl_set_list *list,
2828                 __isl_take isl_set *el);
2829         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
2830                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
2831                 __isl_take isl_set *set);
2832         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
2833                 __isl_take isl_set_list *list1,
2834                 __isl_take isl_set_list *list2);
2835         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
2836
2837 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
2838 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
2839 element.
2840
2841 Lists can be inspected using the following functions.
2842
2843         #include <isl/list.h>
2844         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
2845         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
2846         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
2847                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
2848         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
2849                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
2850                 void *user);
2851
2852 Lists can be printed using
2853
2854         #include <isl/list.h>
2855         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
2856                 __isl_take isl_printer *p,
2857                 __isl_keep isl_set_list *list);
2858
2859 =head2 Vectors
2860
2861 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
2862
2863         #include <isl/vec.h>
2864         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
2865                 unsigned size);
2866         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
2867         void isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
2868
2869 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
2870 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2871
2872         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
2873         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
2874         int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec,
2875                 int pos, isl_int *v);
2876         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(
2877                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, isl_int v);
2878         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
2879                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
2880         __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec,
2881                 isl_int v);
2882         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
2883                 int v);
2884
2885 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2886 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2887
2888 =head2 Matrices
2889
2890 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
2891
2892         #include <isl/mat.h>
2893         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
2894                 unsigned n_row, unsigned n_col);
2895         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
2896         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
2897
2898 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
2899 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2900
2901         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
2902         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
2903         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
2904         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
2905                 int row, int col, isl_int *v);
2906         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
2907                 int row, int col, isl_int v);
2908         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
2909                 int row, int col, int v);
2910
2911 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2912 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2913
2914 The following function can be used to compute the (right) inverse
2915 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
2916 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
2917 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
2918
2919         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
2920
2921 The following function can be used to compute the (right) kernel
2922 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
2923 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
2924
2925         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
2926
2927 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
2928
2929 The zero quasi affine expression on a given domain can be created using
2930
2931         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
2932                 __isl_take isl_local_space *ls);
2933
2934 Note that the space in which the resulting object lives is a map space
2935 with the given space as domain and a one-dimensional range.
2936
2937 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
2938 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
2939 be created using the following functions.
2940
2941         #include <isl/aff.h>
2942         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
2943                 __isl_take isl_space *space);
2944         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
2945                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
2946         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
2947                 __isl_take isl_aff *aff);
2948
2949 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
2950 and 0 outside the set can be created using the following function.
2951
2952         #include <isl/aff.h>
2953         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
2954                 __isl_take isl_set *set);
2955
2956 Quasi affine expressions can be copied and freed using
2957
2958         #include <isl/aff.h>
2959         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
2960         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
2961
2962         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
2963                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2964         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2965
2966 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
2967 using the following function.  The constraint is required to have
2968 a non-zero coefficient for the specified dimension.
2969
2970         #include <isl/constraint.h>
2971         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
2972                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
2973                 enum isl_dim_type type, int pos);
2974
2975 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
2976 using the following function.
2977
2978         #include <isl/constraint.h>
2979         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
2980                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
2981
2982 Conversely, an equality constraint equating
2983 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
2984 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
2985
2986         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
2987                 __isl_take isl_aff *aff);
2988         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
2989                 __isl_take isl_aff *aff);
2990
2991 The expression can be inspected using
2992
2993         #include <isl/aff.h>
2994         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
2995         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
2996                 enum isl_dim_type type);
2997         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
2998                 __isl_keep isl_aff *aff);
2999         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
3000                 __isl_keep isl_aff *aff);
3001         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
3002                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3003         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
3004                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3005                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3006         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
3007                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3008         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
3009                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3010                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3011         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
3012                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3013                 enum isl_dim_type type);
3014         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
3015                 isl_int *v);
3016         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
3017                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3018         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
3019                 isl_int *v);
3020         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
3021                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
3022
3023         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3024         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3025                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3026                           __isl_take isl_aff *aff,
3027                           void *user), void *user);
3028
3029         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
3030         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3031
3032         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
3033                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3034         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3035                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3036
3037         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3038         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3039                 enum isl_dim_type type);
3040         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3041
3042 It can be modified using
3043
3044         #include <isl/aff.h>
3045         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
3046                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3047                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3048         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
3049                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3050                 unsigned pos, const char *s);
3051         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
3052                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3053                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
3054         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
3055                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
3056                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3057                 __isl_take isl_id *id);
3058         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
3059                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3060         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3061                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3062         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
3063                 __isl_take isl_aff *aff,
3064                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3065         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3066                 __isl_take isl_aff *aff,
3067                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3068         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
3069                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3070
3071         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
3072                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3073         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3074                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3075         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num(
3076                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3077         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
3078                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3079         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
3080                 __isl_take isl_aff *aff,
3081                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3082         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3083                 __isl_take isl_aff *aff,
3084                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3085
3086         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3087                 __isl_take isl_aff *aff,
3088                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3089         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3090                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3091                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3092         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3093                 __isl_take isl_aff *aff,
3094                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3095         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3096                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3097                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3098         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3099                 __isl_take isl_aff *aff,
3100                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3101         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3102                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3103                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3104
3105 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
3106 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3107 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
3108 the possibly rational constant or coefficient.
3109 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
3110 the numerator.
3111
3112 To check whether an affine expressions is obviously zero
3113 or obviously equal to some other affine expression, use
3114
3115         #include <isl/aff.h>
3116         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3117         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3118                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3119         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3120                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3121                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3122
3123 Operations include
3124
3125         #include <isl/aff.h>
3126         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3127                 __isl_take isl_aff *aff2);
3128         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3129                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3130                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3131         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3132                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3133                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3134         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3135                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3136                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3137         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3138                 __isl_take isl_aff *aff2);
3139         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3140                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3141                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3142         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3143         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3144                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3145         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3146         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3147                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3148         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3149         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3150                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3151         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
3152                 isl_int mod);
3153         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
3154                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
3155         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
3156                 isl_int f);
3157         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
3158                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3159         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
3160                 isl_int f);
3161         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3162                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3163         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
3164                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3165
3166         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3167                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3168         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3169                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3170
3171         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3172                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3173
3174         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3175                 __isl_take isl_aff *aff,
3176                 __isl_take isl_space *model);
3177         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3178                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3179                 __isl_take isl_space *model);
3180
3181         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3182                 __isl_take isl_aff *aff);
3183
3184         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3185                 __isl_take isl_aff *aff,
3186                 __isl_take isl_set *context);
3187         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3188                 __isl_take isl_set *context);
3189         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3190                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3191                 __isl_take isl_set *context);
3192         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3193                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3194                 __isl_take isl_set *context);
3195
3196         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3197                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3198         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3199                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3200                 __isl_take isl_set *set);
3201         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3202                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3203                 __isl_take isl_set *set);
3204
3205         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3206                 __isl_take isl_aff *aff2);
3207         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3208                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3209                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3210
3211 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3212 to be a constant.
3213
3214         #include <isl/aff.h>
3215         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
3216                 __isl_take isl_aff *aff);
3217         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3218                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3219         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3220                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3221         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3222                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3223                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3224         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3225                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3226                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3227         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3228                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3229                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3230         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3231                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3232                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3233         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3234                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3235                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3236         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3237                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3238                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3239
3240         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3241                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3242                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3243         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3244                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3245                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3246         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3247                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3248                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3249         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3250                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3251                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3252         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3253                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3254                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3255         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3256                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3257                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3258
3259 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
3260 containing those elements in the domain space
3261 of C<aff> where C<aff> is negative.
3262 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3263 containing those elements in the shared space
3264 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3265 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
3266 containing those elements in the shared domain
3267 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3268 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3269 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3270
3271         #include <isl/aff.h>
3272         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3273                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3274         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3275                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3276         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3277                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3278
3279 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
3280 containing those elements in the domain
3281 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
3282
3283         #include <isl/aff.h>
3284         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
3285                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
3286                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
3287                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
3288
3289 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
3290 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
3291 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
3292 where C<cond> is zero.
3293
3294         #include <isl/aff.h>
3295         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
3296                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3297                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3298         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
3299                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3300                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3301         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
3302                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3303                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3304
3305 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
3306 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3307 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3308 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3309 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3310 associated expression is the defined one.
3311
3312 An expression can be read from input using
3313
3314         #include <isl/aff.h>
3315         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3316                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3317         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
3318                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3319
3320 An expression can be printed using
3321
3322         #include <isl/aff.h>
3323         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
3324                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
3325
3326         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
3327                 __isl_take isl_printer *p,
3328                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3329
3330 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
3331
3332 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
3333 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
3334
3335 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a C<isl_aff_list> using the
3336 following function.
3337
3338         #include <isl/aff.h>
3339         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
3340                 __isl_take isl_space *space,
3341                 __isl_take isl_aff_list *list);
3342
3343 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
3344 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
3345 for each output dimension),
3346 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
3347 either a universe or a specified domain) or
3348 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
3349 on a given domain
3350 can be created using the following functions.
3351
3352         #include <isl/aff.h>
3353         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
3354                 __isl_take isl_space *space);
3355         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
3356                 __isl_take isl_space *space);
3357         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
3358                 __isl_take isl_space *space);
3359         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3360         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
3361                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3362         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
3363                 __isl_take isl_set *set,
3364                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
3365         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
3366                 __isl_take isl_set *set);
3367
3368         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3369         isl_union_pw_multi_aff_empty(
3370                 __isl_take isl_space *space);
3371         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3372         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
3373                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
3374                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3375         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3376         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
3377                 __isl_take isl_union_set *uset);
3378
3379 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
3380 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
3381 and the C<isl_map> is single-valued.
3382
3383         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
3384                 __isl_take isl_set *set);
3385         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
3386                 __isl_take isl_map *map);
3387
3388 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
3389
3390         #include <isl/aff.h>
3391         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
3392                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3393         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
3394
3395         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
3396                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3397         void *isl_pw_multi_aff_free(
3398                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3399
3400         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3401         isl_union_pw_multi_aff_copy(
3402                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3403         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
3404                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3405
3406 The expression can be inspected using
3407
3408         #include <isl/aff.h>
3409         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
3410                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3411         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
3412                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3413         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
3414                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3415         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
3416                 enum isl_dim_type type);
3417         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
3418                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3419                 enum isl_dim_type type);
3420         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
3421                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
3422         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
3423                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
3424         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
3425                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3426                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3427         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
3428                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3429                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3430         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
3431                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
3432                 enum isl_dim_type type);
3433         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
3434                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3435                 enum isl_dim_type type);
3436         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
3437                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3438                 enum isl_dim_type type);
3439         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
3440                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3441                 enum isl_dim_type type);
3442         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
3443                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3444                 enum isl_dim_type type);
3445
3446         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
3447                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3448                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3449                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
3450                             void *user), void *user);
3451
3452         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
3453                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
3454                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3455                             void *user), void *user);
3456
3457 It can be modified using
3458
3459         #include <isl/aff.h>
3460         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
3461                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
3462                 __isl_take isl_aff *aff);
3463         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
3464                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3465                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3466         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
3467                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3468                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3469         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
3470                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3471                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3472
3473         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
3474                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3475                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3476
3477 To check whether two multiple affine expressions are
3478 obviously equal to each other, use
3479
3480         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
3481                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
3482         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
3483                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
3484                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
3485
3486 Operations include
3487
3488         #include <isl/aff.h>
3489         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
3490                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
3491                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
3492         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
3493                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3494                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3495         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
3496                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3497                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3498         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
3499                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3500                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3501         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
3502                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3503                 isl_int f);
3504         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
3505                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3506                 __isl_take isl_set *set);
3507         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
3508                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3509                 __isl_take isl_set *set);
3510         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
3511                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3512                 __isl_give isl_local_space **ls);
3513         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
3514                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3515         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
3516                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3517                 __isl_take isl_set *context);
3518         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
3519                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3520                 __isl_take isl_set *context);
3521         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
3522                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3523                 __isl_take isl_set *set);
3524         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
3525                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3526                 __isl_take isl_set *set);
3527         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
3528                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3529         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
3530                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3531         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
3532                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3533                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3534         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3535         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
3536                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3537                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3538         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3539         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
3540                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3541                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3542
3543 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
3544 then it is assigned the local space that lies at the basis of
3545 the lifting applied.
3546
3547 An expression can be read from input using
3548
3549         #include <isl/aff.h>
3550         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
3551                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3552         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
3553                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3554
3555 An expression can be printed using
3556
3557         #include <isl/aff.h>
3558         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
3559                 __isl_take isl_printer *p,
3560                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3561         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
3562                 __isl_take isl_printer *p,
3563                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3564         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
3565                 __isl_take isl_printer *p,
3566                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3567
3568 =head2 Points
3569
3570 Points are elements of a set.  They can be used to construct
3571 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
3572 individual elements of a set.
3573 The zero point (the origin) can be created using
3574
3575         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
3576
3577 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
3578 using
3579
3580         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
3581                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3582         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
3583                 __isl_take isl_point *pnt,
3584                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3585
3586         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
3587                 __isl_take isl_point *pnt,
3588                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
3589         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
3590                 __isl_take isl_point *pnt,
3591                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
3592
3593 Other properties can be obtained using
3594
3595         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
3596
3597 Points can be copied or freed using
3598
3599         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
3600                 __isl_keep isl_point *pnt);
3601         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
3602
3603 A singleton set can be created from a point using
3604
3605         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
3606                 __isl_take isl_point *pnt);
3607         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
3608                 __isl_take isl_point *pnt);
3609
3610 and a box can be created from two opposite extremal points using
3611
3612         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
3613                 __isl_take isl_point *pnt1,
3614                 __isl_take isl_point *pnt2);
3615         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
3616                 __isl_take isl_point *pnt1,
3617                 __isl_take isl_point *pnt2);
3618
3619 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
3620 the following functions.
3621
3622         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
3623                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
3624                 void *user);
3625         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
3626                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
3627                 void *user);
3628
3629 The function C<fn> is called for each integer point in
3630 C<set> with as second argument the last argument of
3631 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
3632 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
3633 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
3634 enumerating and return C<-1> as well.
3635 If the enumeration is performed successfully and to completion,
3636 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
3637
3638 To obtain a single point of a (basic) set, use
3639
3640         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
3641                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3642         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
3643                 __isl_take isl_set *set);
3644
3645 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
3646 resulting point will be ``void'', a property that can be
3647 tested using
3648
3649         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
3650
3651 =head2 Piecewise Quasipolynomials
3652
3653 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
3654 a parametric point to a rational value.
3655 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
3656 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
3657 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
3658 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
3659 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
3660 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
3661 that contains the point.  Outside of the union of cells,
3662 the value is assumed to be zero.
3663 For example, the piecewise quasipolynomial
3664
3665         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
3666
3667 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
3668 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
3669 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
3670 defined over different domains.
3671 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
3672 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
3673 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
3674 the number of points in the map
3675
3676         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
3677
3678 =head3 Input and Output
3679
3680 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
3681
3682         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3683         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
3684                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3685
3686 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
3687 using the following functions.
3688
3689         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
3690                 __isl_take isl_printer *p,
3691                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
3692
3693         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
3694                 __isl_take isl_printer *p,
3695                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3696
3697         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
3698                 __isl_take isl_printer *p,
3699                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3700
3701 The output format of the printer
3702 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
3703 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
3704 is supported.
3705 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
3706 to set the names of all dimensions
3707
3708         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
3709                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3710                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3711                 const char *s);
3712         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
3713         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
3714                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3715                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3716                 const char *s);
3717
3718 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
3719
3720 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
3721 More complicated quasipolynomials can be created by applying
3722 operations such as addition and multiplication
3723 on the resulting quasipolynomials
3724
3725         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
3726                 __isl_take isl_space *domain);
3727         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
3728                 __isl_take isl_space *domain);
3729         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
3730                 __isl_take isl_space *domain);
3731         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
3732                 __isl_take isl_space *domain);
3733         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
3734                 __isl_take isl_space *domain);
3735         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
3736                 __isl_take isl_space *domain,
3737                 const isl_int n, const isl_int d);
3738         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
3739                 __isl_take isl_space *domain,
3740                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3741         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
3742                 __isl_take isl_aff *aff);
3743
3744 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
3745 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
3746 the functions above corresponds to the domain of this map space.
3747
3748 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
3749 with a single cell can be created using the following functions.
3750 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
3751 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
3752
3753         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
3754                 __isl_take isl_space *space);
3755         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
3756                 __isl_take isl_set *set,
3757                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3758         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
3759                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3760         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
3761                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3762
3763         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
3764                 __isl_take isl_space *space);
3765         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
3766                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3767         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
3768                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3769                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3770
3771 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
3772 functions.
3773
3774         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
3775                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
3776         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
3777
3778         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
3779                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3780         void *isl_pw_qpolynomial_free(
3781                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3782
3783         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
3784                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3785         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
3786                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3787
3788 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
3789
3790 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
3791 piecewise quasipolynomial, use the following function
3792
3793         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
3794                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3795                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
3796                 void *user);
3797
3798 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
3799
3800         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
3801         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
3802                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3803                 __isl_take isl_space *space);
3804
3805 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
3806 use either of the following two functions
3807
3808         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
3809                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3810                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3811                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3812                           void *user), void *user);
3813         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
3814                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3815                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3816                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3817                           void *user), void *user);
3818
3819 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
3820 and C<-1> on failure.  The difference between
3821 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
3822 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
3823 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
3824 compute unique representations for all existentially quantified
3825 variables and then turn these existentially quantified variables
3826 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
3827 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
3828 will not have any existentially quantified variables, but that
3829 the dimensions of the sets may be different for different
3830 invocations of C<fn>.
3831
3832 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
3833 use
3834
3835         int isl_qpolynomial_foreach_term(
3836                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3837                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
3838                           void *user), void *user);
3839
3840 The terms themselves can be inspected and freed using
3841 these functions
3842
3843         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
3844                 enum isl_dim_type type);
3845         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
3846                 isl_int *n);
3847         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
3848                 isl_int *d);
3849         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
3850                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3851         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
3852                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
3853         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
3854
3855 Each term is a product of parameters, set variables and
3856 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
3857 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
3858 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
3859 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
3860 using C<isl_int_init> before calling these functions.
3861
3862 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
3863
3864 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
3865 use the following function.
3866
3867         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3868                 isl_int *n, isl_int *d);
3869
3870 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
3871 then the numerator and denominator of the constant
3872 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
3873
3874 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
3875 obviously equal, use
3876
3877         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
3878                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3879                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3880
3881 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
3882
3883         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
3884                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
3885         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
3886                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3887         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
3888                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3889                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3890         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
3891                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3892                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3893         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
3894                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3895                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3896         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
3897                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
3898
3899         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
3900                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3901                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3902         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
3903                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3904                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3905         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
3906                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3907                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3908         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
3909                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3910         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
3911                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3912                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3913         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
3914                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
3915
3916         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
3917                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3918                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3919         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
3920                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3921                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3922         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
3923                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3924                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3925
3926         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
3927                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3928                 __isl_take isl_point *pnt);
3929
3930         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
3931                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3932                 __isl_take isl_point *pnt);
3933
3934         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
3935                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3936         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3937                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
3938                 __isl_take isl_set *set);
3939         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
3940                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
3941                 __isl_take isl_set *set);
3942
3943         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
3944                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3945         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3946                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
3947                 __isl_take isl_union_set *uset);
3948         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3949         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
3950                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
3951                 __isl_take isl_set *set);
3952
3953         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
3954                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3955                 __isl_take isl_space *model);
3956
3957         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
3958                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3959         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
3960                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3961
3962         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
3963                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3964
3965         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
3966                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3967                 __isl_take isl_set *context);
3968         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
3969                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3970                 __isl_take isl_set *context);
3971
3972         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
3973                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3974                 __isl_take isl_set *context);
3975         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
3976                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3977                 __isl_take isl_set *context);
3978
3979         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3980         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
3981                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3982                 __isl_take isl_set *context);
3983         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
3984                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3985                 __isl_take isl_union_set *context);
3986
3987 The gist operation applies the gist operation to each of
3988 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
3989 The context is also exploited
3990 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
3991
3992         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3993                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
3994         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3995         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3996                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
3997
3998 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
3999 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
4000 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
4001 will lie somewhere in between.
4002
4003 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
4004
4005 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
4006 reduction (or fold) of quasipolynomials.
4007 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
4008 The objects are mainly used to represent the result of
4009 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
4010 i.e., as the result of the following function.
4011
4012         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
4013                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4014                 enum isl_fold type, int *tight);
4015
4016         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
4017                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4018                 enum isl_fold type, int *tight);
4019
4020 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
4021 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
4022 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
4023 of the parameters there is at least
4024 one element in the domain that reaches the bound.
4025 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
4026 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
4027 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
4028 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
4029 wrapped relation becomes the domain of the result.
4030
4031 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
4032 following functions.
4033
4034         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
4035                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
4036         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
4037                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4038         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
4039                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4040         void isl_qpolynomial_fold_free(
4041                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
4042         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
4043                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4044         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
4045                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4046
4047 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
4048
4049 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
4050 using the following function.
4051
4052         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
4053                 __isl_take isl_printer *p,
4054                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4055         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
4056                 __isl_take isl_printer *p,
4057                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4058
4059 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
4060 output format of the printer
4061 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4062 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
4063 output format of the printer
4064 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
4065 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4066 to set the names of all dimensions
4067
4068         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4069         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
4070                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4071                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4072                 const char *s);
4073
4074 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
4075
4076 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
4077 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
4078
4079         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
4080                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4081                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4082                             void *user), void *user);
4083
4084 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
4085 use either of the following two functions
4086
4087         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
4088                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4089                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4090                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4091                           void *user), void *user);
4092         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
4093                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4094                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4095                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4096                           void *user), void *user);
4097
4098 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
4099 of the difference between these two functions.
4100
4101 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
4102
4103         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
4104                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
4105                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
4106                           void *user), void *user);
4107
4108 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
4109
4110 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
4111 obviously equal, use
4112
4113         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
4114                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4115                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4116
4117 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
4118
4119         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
4120                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
4121
4122         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
4123                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4124                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4125
4126         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
4127                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4128                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4129
4130         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
4131                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4132                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4133
4134         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
4135                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4136                 __isl_take isl_point *pnt);
4137
4138         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
4139                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4140                 __isl_take isl_point *pnt);
4141
4142         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4143         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4144                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4145                 __isl_take isl_set *set);
4146
4147         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
4148                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4149         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
4150                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4151                 __isl_take isl_union_set *uset);
4152         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4153         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4154                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4155                 __isl_take isl_set *set);
4156
4157         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
4158                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4159
4160         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4161                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4162
4163         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4164                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4165
4166         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
4167                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4168                 __isl_take isl_set *context);
4169         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
4170                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4171                 __isl_take isl_set *context);
4172
4173         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
4174                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4175                 __isl_take isl_set *context);
4176         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4177                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4178                 __isl_take isl_set *context);
4179
4180         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
4181                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4182                 __isl_take isl_union_set *context);
4183         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4184         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4185                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4186                 __isl_take isl_set *context);
4187
4188 The gist operation applies the gist operation to each of
4189 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
4190 In future, the operation will also exploit the context
4191 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
4192
4193         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4194         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
4195                 __isl_take isl_set *set,
4196                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4197                 int *tight);
4198         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4199         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
4200                 __isl_take isl_map *map,
4201                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4202                 int *tight);
4203         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4204         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4205                 __isl_take isl_union_set *uset,
4206                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4207                 int *tight);
4208         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4209         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4210                 __isl_take isl_union_map *umap,
4211                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4212                 int *tight);
4213
4214 The functions taking a map
4215 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
4216 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
4217 over all elements in the intersection of the range of the map
4218 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
4219 as a function of an element in the domain of the map.
4220 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
4221 intersection of the set and the domain of the
4222 piecewise quasipolynomial reduction.
4223
4224 =head2 Dependence Analysis
4225
4226 C<isl> contains specialized functionality for performing
4227 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
4228 and a collection of possible I<source> access relations,
4229 C<isl> can compute relations that describe
4230 for each iteration of the sink access, which iteration
4231 of which of the source access relations was the last
4232 to access the same data element before the given iteration
4233 of the sink access.
4234 The resulting dependence relations map source iterations
4235 to the corresponding sink iterations.
4236 To compute standard flow dependences, the sink should be
4237 a read, while the sources should be writes.
4238 If any of the source accesses are marked as being I<may>
4239 accesses, then there will be a dependence from the last
4240 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
4241 this last I<must> access.
4242 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
4243 then memory based dependence analysis is performed.
4244 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
4245 then value based dependence analysis is performed.
4246
4247         #include <isl/flow.h>
4248
4249         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
4250
4251         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
4252                 __isl_take isl_map *sink,
4253                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
4254                 int max_source);
4255         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
4256                 __isl_take isl_access_info *acc,
4257                 __isl_take isl_map *source, int must,
4258                 void *source_user);
4259         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
4260
4261         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
4262                 __isl_take isl_access_info *acc);
4263
4264         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
4265                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
4266                           void *dep_user, void *user),
4267                 void *user);
4268         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
4269                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
4270         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
4271
4272 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
4273 dependence analysis.  The other functions are used to construct
4274 the input for this function or to read off the output.
4275
4276 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
4277 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
4278 The arguments to this functions are the sink access relation
4279 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
4280 access to the user, a callback function for specifying the
4281 relative order of source and sink accesses, and the number
4282 of source access relations that will be added.
4283 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
4284 The function is called with two user supplied tokens identifying
4285 either a source or the sink and it should return the shared nesting
4286 level and the relative order of the two accesses.
4287 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
4288 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
4289 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
4290 it should return I<2 * n>.
4291 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
4292 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
4293 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
4294 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
4295 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
4296 of the relation accesses I<all> elements in its image.
4297 The C<source_user> token is again used to identify
4298 the source access.  The range of the source access relation
4299 C<source> should have the same dimension as the range
4300 of the sink access relation.
4301 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
4302 called explicitly, because it is called implicitly by
4303 C<isl_access_info_compute_flow>.
4304
4305 The result of the dependence analysis is collected in an
4306 C<isl_flow>.  There may be elements of
4307 the sink access for which no preceding source access could be
4308 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
4309 The relations containing these elements can be obtained through
4310 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
4311 and the second with C<must> unset.
4312 In the case of standard flow dependence analysis,
4313 with the sink a read and the sources I<must> writes,
4314 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
4315 array elements and the second relation is empty.
4316 The actual flow dependences can be extracted using
4317 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
4318 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
4319 a source and the sink.  The callback function is called
4320 with four arguments, the actual flow dependence relation
4321 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
4322 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
4323 identifying the source and an additional C<void *> with value
4324 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
4325 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
4326 source and if it is not followed by any I<may> sources.
4327
4328 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
4329 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
4330
4331 A higher-level interface to dependence analysis is provided
4332 by the following function.
4333
4334         #include <isl/flow.h>
4335
4336         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
4337                 __isl_take isl_union_map *must_source,
4338                 __isl_take isl_union_map *may_source,
4339                 __isl_take isl_union_map *schedule,
4340                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
4341                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
4342                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
4343                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
4344
4345 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
4346 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
4347 of the domains of the accesses and of the schedule.
4348 The relative order of the iteration domains is given by the
4349 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
4350 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
4351 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
4352 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
4353 any of the other arguments is treated as an error.
4354
4355 =head3 Interaction with Dependence Analysis
4356
4357 During the dependence analysis, we frequently need to perform
4358 the following operation.  Given a relation between sink iterations
4359 and potential source iterations from a particular source domain,
4360 what is the last potential source iteration corresponding to each
4361 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
4362 the set of potential source iterations before or after each such operation.
4363 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
4364 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
4365 the sink iteration can ever be executed without one or more of
4366 the corresponding potential source iterations being executed.
4367 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
4368 but fixed source iteration from the potential source iterations.
4369 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
4370 function.
4371
4372         #include <isl/flow.h>
4373
4374         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
4375                 __isl_keep isl_map *source_map,
4376                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
4377                 void *user);
4378         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
4379                 __isl_take isl_access_info *acc,
4380                 isl_access_restrict fn, void *user);
4381
4382 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
4383 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
4384 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
4385 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
4386 mapping sink iterations to potential source iterations.
4387 The second argument represents the sink iterations for which
4388 we want to compute the last source iteration.
4389 The third argument is the token corresponding to the source
4390 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
4391 The callback is expected to return a restriction on either the input or
4392 the output of the operation computing the last potential source.
4393 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
4394 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
4395 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
4396 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
4397 iterations is required.
4398 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
4399 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
4400 using the following functions.
4401
4402         #include <isl/flow.h>
4403
4404         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
4405                 __isl_take isl_set *source_restr,
4406                 __isl_take isl_set *sink_restr);
4407         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
4408                 __isl_take isl_set *source_restr);
4409         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
4410                 __isl_take isl_map *source_map);
4411         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
4412                 __isl_take isl_map *source_map);
4413         void *isl_restriction_free(
4414                 __isl_take isl_restriction *restr);
4415         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
4416                 __isl_keep isl_restriction *restr);
4417
4418 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
4419 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
4420 is essentially equivalent to
4421
4422         isl_restriction_input(isl_set_universe(
4423             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4424                             isl_set_universe(
4425             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4426
4427 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
4428
4429         isl_restriction_input(isl_set_empty(
4430             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4431                             isl_set_universe(
4432             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4433
4434 =head2 Scheduling
4435
4436 B<The functionality described in this section is fairly new
4437 and may be subject to change.>
4438
4439 The following function can be used to compute a schedule
4440 for a union of domains.
4441 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
4442 to that of C<Pluto>.
4443 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
4444 be selected.
4445 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
4446 That is, all dependence distances over these dependences in the
4447 scheduled space are lexicographically positive.
4448 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
4449 C<proximity> dependences.
4450 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
4451 for groups of domains where the dependence distances have only
4452 non-negative values.
4453 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
4454 distances are only minimized during the extension to a
4455 full-dimensional schedule.
4456
4457         #include <isl/schedule.h>
4458         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
4459                 __isl_take isl_union_set *domain,
4460                 __isl_take isl_union_map *validity,
4461                 __isl_take isl_union_map *proximity);
4462         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
4463
4464 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
4465 from an C<isl_schedule> using the following function.
4466
4467         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
4468                 __isl_keep isl_schedule *sched);
4469
4470 A representation of the schedule can be printed using
4471          
4472         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
4473                 __isl_take isl_printer *p,
4474                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4475
4476 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
4477 using the following function.
4478
4479         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
4480                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4481
4482 The individual bands can be visited in depth-first post-order
4483 using the following function.
4484
4485         #include <isl/schedule.h>
4486         int isl_schedule_foreach_band(
4487                 __isl_keep isl_schedule *sched,
4488                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
4489                 void *user);
4490
4491 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
4492 The bands inside the list can be copied and freed using the following
4493 functions.
4494
4495         #include <isl/band.h>
4496         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
4497                 __isl_keep isl_band *band);
4498         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
4499
4500 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
4501 These are referred to as the members of the band.
4502 The section of the schedule that corresponds to the band is
4503 referred to as the partial schedule of the band.
4504 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
4505 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
4506 dimensions form the suffix schedule.
4507 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
4508 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
4509 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
4510 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
4511 The properties of a band can be inspected using the following functions.
4512
4513         #include <isl/band.h>
4514         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
4515
4516         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
4517         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
4518                 __isl_keep isl_band *band);
4519
4520         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
4521                 __isl_keep isl_band *band);
4522         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
4523                 __isl_keep isl_band *band);
4524         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
4525                 __isl_keep isl_band *band);
4526
4527         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
4528         int isl_band_member_is_zero_distance(
4529                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
4530
4531         int isl_band_list_foreach_band(
4532                 __isl_keep isl_band_list *list,
4533                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
4534                 void *user);
4535
4536 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
4537 distance'' if it does not carry any proximity dependences
4538 within its band.
4539 That is, if the dependence distances of the proximity
4540 dependences are all zero in that direction (for fixed
4541 iterations of outer bands).
4542 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
4543 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
4544 in depth-first post-order.
4545
4546 A band can be tiled using the following function.
4547
4548         #include <isl/band.h>
4549         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
4550                 __isl_take isl_vec *sizes);
4551
4552         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
4553                 int val);
4554         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
4555
4556 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
4557 inside its schedule.
4558 A new child band is created to represent the point loops and it is
4559 inserted between the modified band and its children.
4560 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
4561 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
4562
4563 A representation of the band can be printed using
4564
4565         #include <isl/band.h>
4566         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
4567                 __isl_take isl_printer *p,
4568                 __isl_keep isl_band *band);
4569
4570 =head3 Options
4571
4572         #include <isl/schedule.h>
4573         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
4574                 isl_ctx *ctx, int val);
4575         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
4576                 isl_ctx *ctx);
4577         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
4578                 isl_ctx *ctx, int val);
4579         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
4580                 isl_ctx *ctx);
4581         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
4582         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
4583         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
4584                 isl_ctx *ctx, int val);
4585         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
4586                 isl_ctx *ctx);
4587         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
4588                 isl_ctx *ctx, int val);
4589         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
4590                 isl_ctx *ctx);
4591         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
4592                 isl_ctx *ctx, int val);
4593         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
4594                 isl_ctx *ctx);
4595         int isl_options_set_schedule_algorithm(
4596                 isl_ctx *ctx, int val);
4597         int isl_options_get_schedule_algorithm(
4598                 isl_ctx *ctx);
4599         int isl_options_set_schedule_separate_components(
4600                 isl_ctx *ctx, int val);
4601         int isl_options_get_schedule_separate_components(
4602                 isl_ctx *ctx);
4603
4604 =over
4605
4606 =item * schedule_max_coefficient
4607
4608 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
4609 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
4610 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
4611 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
4612 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
4613 coefficients.
4614
4615 =item * schedule_max_constant_term
4616
4617 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
4618 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
4619 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
4620 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
4621 bounds on the constant coefficients.
4622
4623 =item * schedule_fuse
4624
4625 This option controls the level of fusion.
4626 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
4627 resulting schedule will be distributed as much as possible.
4628 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
4629 try to fuse loops in the resulting schedule.
4630
4631 =item * schedule_maximize_band_depth
4632
4633 If this option is set, we do not split bands at the point
4634 where we detect splitting is necessary. Instead, we
4635 backtrack and split bands as early as possible. This
4636 reduces the number of splits and maximizes the width of
4637 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
4638 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
4639 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
4640 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
4641
4642 =item * schedule_outer_zero_distance
4643
4644 If this option is set, then we try to construct schedules
4645 where the outermost scheduling dimension in each band
4646 results in a zero dependence distance over the proximity
4647 dependences.
4648
4649 =item * schedule_split_scaled
4650
4651 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
4652 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
4653 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
4654 divisor.
4655 The constant term is then placed in a separate band and the linear
4656 part is reduced.
4657
4658 =item * schedule_algorithm
4659
4660 Selects the scheduling algorithm to be used.
4661 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
4662 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
4663
4664 =item * schedule_separate_components
4665
4666 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
4667 then these components are scheduled separately.
4668 If this option is not set, then some iterations of the domains
4669 in these components may be scheduled together.
4670 If this option is set, then the components are given consecutive
4671 schedules.
4672
4673 =back
4674
4675 =head2 Parametric Vertex Enumeration
4676
4677 The parametric vertex enumeration described in this section
4678 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
4679 library.
4680
4681         #include <isl/vertices.h>
4682         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
4683                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
4684
4685 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
4686 actual computation of the parametric vertices and the chamber
4687 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
4688 This information can be queried by either iterating over all
4689 the vertices or iterating over all the chambers or cells
4690 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
4691
4692         int isl_vertices_foreach_vertex(
4693                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4694                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4695                 void *user);
4696
4697         int isl_vertices_foreach_cell(
4698                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4699                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
4700                 void *user);
4701         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
4702                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4703                 void *user);
4704
4705 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
4706 the following.
4707
4708         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
4709                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4710         int isl_vertices_get_n_vertices(
4711                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4712         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
4713
4714 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
4715
4716         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4717         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4718         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
4719                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4720         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
4721                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4722         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
4723
4724 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
4725 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
4726 of the vertex.
4727 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
4728 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
4729 and should not be mixed with integer sets.
4730
4731 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
4732
4733         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
4734         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
4735                 __isl_keep isl_cell *cell);
4736         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
4737
4738 =head1 Applications
4739
4740 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
4741 it also contains some basic applications that use some
4742 of the functionality of C<isl>.
4743 The input may be specified in either the L<isl format>
4744 or the L<PolyLib format>.
4745
4746 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
4747
4748 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
4749 an integer element of the polyhedron, if there is any.
4750 The first column in the output is the denominator and is always
4751 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
4752 then a vector of length zero is printed.
4753
4754 =head2 C<isl_pip>
4755
4756 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
4757 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
4758 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
4759 of constraints on a parametric polyhedron.
4760 The coefficients of the parameters appear in the last columns
4761 (but before the final constant column).
4762 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
4763 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
4764 is just a dump of the internal state.
4765
4766 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
4767
4768 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
4769 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
4770 If an affine objective function
4771 is given, then the constant should appear in the last column.
4772
4773 =head2 C<isl_polytope_scan>
4774
4775 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
4776 all integer points in the polytope.