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