338601089af9f18198db373b3bdd15428cd594ce
[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 =head1 Installation
50
51 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
52 or from the git repository.  Both are available from
53 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
54 The installation process depends on how you obtained
55 the source.
56
57 =head2 Installation from the git repository
58
59 =over
60
61 =item 1 Clone or update the repository
62
63 The first time the source is obtained, you need to clone
64 the repository.
65
66         git clone git://repo.or.cz/isl.git
67
68 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
69
70         git pull
71
72 =item 2 Generate C<configure>
73
74         ./autogen.sh
75
76 =back
77
78 After performing the above steps, continue
79 with the L<Common installation instructions>.
80
81 =head2 Common installation instructions
82
83 =over
84
85 =item 1 Obtain C<GMP>
86
87 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
88 Your distribution may not provide these header files by default
89 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
90 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
91 source, available from L<http://gmplib.org/>.
92
93 =item 2 Configure
94
95 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
96 To run it, just type
97
98         ./configure
99
100 optionally followed by some configure options.
101 A complete list of options can be obtained by running
102
103         ./configure --help
104
105 Below we discuss some of the more common options.
106
107 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
108 C<piplib> functionality is currently used by default.
109 The C<--with-piplib> option can
110 be used to specify which C<piplib>
111 library to use, either an installed version (C<system>),
112 an externally built version (C<build>)
113 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
114 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
115 and C<piplib>.
116
117 =over
118
119 =item C<--prefix>
120
121 Installation prefix for C<isl>
122
123 =item C<--with-gmp-prefix>
124
125 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
126
127 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
128
129 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
130
131 =item C<--with-piplib>
132
133 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
134
135 =item C<--with-piplib-prefix>
136
137 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
138
139 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
140
141 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
142
143 =item C<--with-piplib-builddir>
144
145 Location where C<build> C<piplib> was built.
146
147 =back
148
149 =item 3 Compile
150
151         make
152
153 =item 4 Install (optional)
154
155         make install
156
157 =back
158
159 =head1 Library
160
161 =head2 Initialization
162
163 All manipulations of integer sets and relations occur within
164 the context of an C<isl_ctx>.
165 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
166 All arguments of a function are required to have been allocated
167 within the same context.
168 There are currently no functions available for moving an object
169 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
170 there is currently no way of safely moving an object from one
171 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
172
173 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
174 freed using C<isl_ctx_free>.
175 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
176 before the C<isl_ctx> itself is freed.
177
178         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
179         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
180
181 =head2 Integers
182
183 All operations on integers, mainly the coefficients
184 of the constraints describing the sets and relations,
185 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
186 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
187 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
188 are wrapped inside C<isl> specific macros.
189 The basic type is C<isl_int> and the following operations
190 are available on this type.
191 The meanings of these operations are essentially the same
192 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
193 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
194 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
195 and they need to be released with C<isl_int_clear>
196 after the last use.
197
198 =over
199
200 =item isl_int_init(i)
201
202 =item isl_int_clear(i)
203
204 =item isl_int_set(r,i)
205
206 =item isl_int_set_si(r,i)
207
208 =item isl_int_set_gmp(r,g)
209
210 =item isl_int_get_gmp(i,g)
211
212 =item isl_int_abs(r,i)
213
214 =item isl_int_neg(r,i)
215
216 =item isl_int_swap(i,j)
217
218 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
219
220 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
221
222 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
223
224 =item isl_int_add(r,i,j)
225
226 =item isl_int_sub(r,i,j)
227
228 =item isl_int_mul(r,i,j)
229
230 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
231
232 =item isl_int_addmul(r,i,j)
233
234 =item isl_int_submul(r,i,j)
235
236 =item isl_int_gcd(r,i,j)
237
238 =item isl_int_lcm(r,i,j)
239
240 =item isl_int_divexact(r,i,j)
241
242 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
243
244 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
245
246 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
247
248 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
249
250 =item isl_int_read(r,s)
251
252 =item isl_int_print(out,i,width)
253
254 =item isl_int_sgn(i)
255
256 =item isl_int_cmp(i,j)
257
258 =item isl_int_cmp_si(i,si)
259
260 =item isl_int_eq(i,j)
261
262 =item isl_int_ne(i,j)
263
264 =item isl_int_lt(i,j)
265
266 =item isl_int_le(i,j)
267
268 =item isl_int_gt(i,j)
269
270 =item isl_int_ge(i,j)
271
272 =item isl_int_abs_eq(i,j)
273
274 =item isl_int_abs_ne(i,j)
275
276 =item isl_int_abs_lt(i,j)
277
278 =item isl_int_abs_gt(i,j)
279
280 =item isl_int_abs_ge(i,j)
281
282 =item isl_int_is_zero(i)
283
284 =item isl_int_is_one(i)
285
286 =item isl_int_is_negone(i)
287
288 =item isl_int_is_pos(i)
289
290 =item isl_int_is_neg(i)
291
292 =item isl_int_is_nonpos(i)
293
294 =item isl_int_is_nonneg(i)
295
296 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
297
298 =back
299
300 =head2 Sets and Relations
301
302 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
303 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
304 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
305 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
306 can be described as a conjunction of affine constraints, while
307 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
308 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
309 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
310 to have the same dimension.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
311 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s of I<different> dimensions,
312 where dimensions with different space names
313 (see L<Dimension Specifications>) are considered different as well.
314 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
315 one set of variables, while relations have two sets of variables,
316 input variables and output variables.
317
318 =head2 Memory Management
319
320 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
321 several substeps and since the user is usually not interested in
322 the intermediate results, most functions that return a new object
323 will also release all the objects passed as arguments.
324 If the user still wants to use one or more of these arguments
325 after the function call, she should pass along a copy of the
326 object rather than the object itself.
327 The user is then responsible for make sure that the original
328 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
329
330 The arguments and return values of all documents functions are
331 annotated to make clear which arguments are released and which
332 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
333 are used
334
335 =over
336
337 =item C<__isl_give>
338
339 C<__isl_give> means that a new object is returned.
340 The user should make sure that the returned pointer is
341 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
342 In between, it can be used as a value for as many
343 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
344 There is one exception, and that is the case where the
345 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
346 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
347
348 =item C<__isl_take>
349
350 C<__isl_take> means that the object the argument points to
351 is taken over by the function and may no longer be used
352 by the user as an argument to any other function.
353 The pointer value must be one returned by a function
354 returning an C<__isl_give> pointer.
355 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
356 be treated as an error in the sense that the function will
357 not perform its usual operation.  However, it will still
358 make sure that all the the other C<__isl_take> arguments
359 are released.
360
361 =item C<__isl_keep>
362
363 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
364 temporarily.  After the function has finished, the user
365 can still use it as an argument to other functions.
366 A C<NULL> value will be treated in the same way as
367 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
368
369 =back
370
371 =head2 Dimension Specifications
372
373 Whenever a new set or relation is created from scratch,
374 its dimension needs to be specified using an C<isl_dim>.
375
376         #include <isl_dim.h>
377         __isl_give isl_dim *isl_dim_alloc(isl_ctx *ctx,
378                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
379         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_alloc(isl_ctx *ctx,
380                 unsigned nparam, unsigned dim);
381         __isl_give isl_dim *isl_dim_copy(__isl_keep isl_dim *dim);
382         void isl_dim_free(__isl_take isl_dim *dim);
383         unsigned isl_dim_size(__isl_keep isl_dim *dim,
384                 enum isl_dim_type type);
385
386 The dimension specification used for creating a set
387 needs to be created using C<isl_dim_set_alloc>, while
388 that for creating a relation
389 needs to be created using C<isl_dim_alloc>.
390 C<isl_dim_size> can be used
391 to find out the number of dimensions of each type in
392 a dimension specification, where type may be
393 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
394 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
395 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
396
397 It is often useful to create objects that live in the
398 same space as some other object.  This can be accomplished
399 by creating the new objects
400 (see L<Creating New Sets and Relations> or
401 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the dimension
402 specification of the original object.
403
404         #include <isl_set.h>
405         __isl_give isl_dim *isl_basic_set_get_dim(
406                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
407         __isl_give isl_dim *isl_set_get_dim(__isl_keep isl_set *set);
408
409         #include <isl_union_set.h>
410         __isl_give isl_dim *isl_union_set_get_dim(
411                 __isl_keep isl_union_set *uset);
412
413         #include <isl_map.h>
414         __isl_give isl_dim *isl_basic_map_get_dim(
415                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
416         __isl_give isl_dim *isl_map_get_dim(__isl_keep isl_map *map);
417
418         #include <isl_union_map.h>
419         __isl_give isl_dim *isl_union_map_get_dim(
420                 __isl_keep isl_union_map *umap);
421
422         #include <isl_polynomial.h>
423         __isl_give isl_dim *isl_qpolynomial_get_dim(
424                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
425         __isl_give isl_dim *isl_pw_qpolynomial_get_dim(
426                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
427         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_get_dim(
428                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
429         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_dim(
430                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
431
432 The names of the individual dimensions may be set or read off
433 using the following functions.
434
435         #include <isl_dim.h>
436         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_name(__isl_take isl_dim *dim,
437                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
438                                  __isl_keep const char *name);
439         __isl_keep const char *isl_dim_get_name(__isl_keep isl_dim *dim,
440                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos);
441
442 Note that C<isl_dim_get_name> returns a pointer to some internal
443 data structure, so the result can only be used while the
444 corresponding C<isl_dim> is alive.
445 Also note that every function that operates on two sets or relations
446 requires that both arguments have the same parameters.  This also
447 means that if one of the arguments has named parameters, then the
448 other needs to have named parameters too and the names need to match.
449 Pairs of C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map> arguments may
450 have different parameters (as long as they are named), in which case
451 the result will have as parameters the union of the parameters of
452 the arguments.
453
454 The names of entire spaces may be set or read off
455 using the following functions.
456
457         #include <isl_dim.h>
458         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_tuple_name(
459                 __isl_take isl_dim *dim,
460                 enum isl_dim_type type, const char *s);
461         const char *isl_dim_get_tuple_name(__isl_keep isl_dim *dim,
462                 enum isl_dim_type type);
463
464 The C<dim> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
465 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_dim_get_name>,
466 the C<isl_dim_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
467 data structure.
468 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
469 to have the same name.
470
471 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
472 the domain or range of a relation can be a nested relation.
473 The following functions can be used to construct and deconstruct
474 such nested dimension specifications.
475
476         #include <isl_dim.h>
477         int isl_dim_is_wrapping(__isl_keep isl_dim *dim);
478         __isl_give isl_dim *isl_dim_wrap(__isl_take isl_dim *dim);
479         __isl_give isl_dim *isl_dim_unwrap(__isl_take isl_dim *dim);
480
481 The input to C<isl_dim_is_wrapping> and C<isl_dim_unwrap> should
482 be the dimension specification of a set, while that of
483 C<isl_dim_wrap> should be the dimension specification of a relation.
484 Conversely, the output of C<isl_dim_unwrap> is the dimension specification
485 of a relation, while that of C<isl_dim_wrap> is the dimension specification
486 of a set.
487
488 Dimension specifications can be created from other dimension
489 specifications using the following functions.
490
491         __isl_give isl_dim *isl_dim_domain(__isl_take isl_dim *dim);
492         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_domain(__isl_take isl_dim *dim);
493         __isl_give isl_dim *isl_dim_range(__isl_take isl_dim *dim);
494         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_range(__isl_take isl_dim *dim);
495         __isl_give isl_dim *isl_dim_reverse(__isl_take isl_dim *dim);
496         __isl_give isl_dim *isl_dim_join(__isl_take isl_dim *left,
497                 __isl_take isl_dim *right);
498         __isl_give isl_dim *isl_dim_insert(__isl_take isl_dim *dim,
499                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
500         __isl_give isl_dim *isl_dim_add(__isl_take isl_dim *dim,
501                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
502         __isl_give isl_dim *isl_dim_drop(__isl_take isl_dim *dim,
503                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
504
505 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
506 the name and the internal structure are lost.
507
508 =head2 Input and Output
509
510 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
511 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
512 in some cases.
513
514 =head3 C<isl> format
515
516 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
517 syntax for describing the parameters and allows for the definition
518 of an existentially quantified variable as the integer division
519 of an affine expression.
520 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
521 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
522
523         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
524                                 i - 10 a <= 6) }
525
526 A set or relation can have several disjuncts, separated
527 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
528 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
529 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
530 C<and>.
531
532 =head3 C<PolyLib> format
533
534 If the represented set is a union, then the first line
535 contains a single number representing the number of disjuncts.
536 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
537
538 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
539 The first line contains two numbers representing
540 the number of rows and columns,
541 where the number of rows is equal to the number of constraints
542 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
543 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
544 In each row, the first column indicates whether the constraint
545 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
546 corresponds to the constant term.
547
548 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
549 appear in the last columns before the constant column.
550 The coefficients of any existentially quantified variables appear
551 between those of the set variables and those of the parameters.
552
553 =head3 Input
554
555         #include <isl_set.h>
556         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
557                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
558         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
559                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
560         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
561                 FILE *input, int nparam);
562         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
563                 const char *str, int nparam);
564
565         #include <isl_map.h>
566         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
567                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
568         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
569                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
570         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
571                 struct isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
572         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
573                 const char *str, int nparam);
574
575 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
576 or the C<isl> format.
577 C<nparam> specifies how many of the final columns in
578 the C<PolyLib> format correspond to parameters.
579 If input is given in the C<isl> format, then the number
580 of parameters needs to be equal to C<nparam>.
581 If C<nparam> is negative, then any number of parameters
582 is accepted in the C<isl> format and zero parameters
583 are assumed in the C<PolyLib> format.
584
585 =head3 Output
586
587 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
588 be created.
589
590         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
591                 FILE *file);
592         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
593         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
594         __isl_give char *isl_printer_get_str(
595                 __isl_keep isl_printer *printer);
596
597 The behavior of the printer can be modified in various ways
598
599         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
600                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
601         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
602                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
603         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
604                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
605         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
606                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
607
608 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>
609 or C<ISL_FORMAT_POLYLIB> and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
610 Each line in the output is indented by C<indent> spaces
611 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
612 In the C<PolyLib> format output,
613 the coefficients of the existentially quantified variables
614 appear between those of the set variables and those
615 of the parameters.
616
617 To actually print something, use
618
619         #include <isl_set.h>
620         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
621                 __isl_take isl_printer *printer,
622                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
623         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
624                 __isl_take isl_printer *printer,
625                 __isl_keep isl_set *set);
626
627         #include <isl_map.h>
628         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
629                 __isl_take isl_printer *printer,
630                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
631         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
632                 __isl_take isl_printer *printer,
633                 __isl_keep isl_map *map);
634
635         #include <isl_union_set.h>
636         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
637                 __isl_take isl_printer *p,
638                 __isl_keep isl_union_set *uset);
639
640         #include <isl_union_map.h>
641         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
642                 __isl_take isl_printer *p,
643                 __isl_keep isl_union_map *umap);
644
645 When called on a file printer, the following function flushes
646 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
647
648         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
649                 __isl_take isl_printer *p);
650
651 =head2 Creating New Sets and Relations
652
653 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
654
655 =over
656
657 =item * Empty sets and relations
658
659         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
660                 __isl_take isl_dim *dim);
661         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
662                 __isl_take isl_dim *dim);
663         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
664                 __isl_take isl_dim *dim);
665         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
666                 __isl_take isl_dim *dim);
667         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
668                 __isl_take isl_dim *dim);
669         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
670                 __isl_take isl_dim *dim);
671
672 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the dimensions specification
673 is only used to specify the parameters.
674
675 =item * Universe sets and relations
676
677         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
678                 __isl_take isl_dim *dim);
679         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
680                 __isl_take isl_dim *dim);
681         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
682                 __isl_take isl_dim *dim);
683         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
684                 __isl_take isl_dim *dim);
685
686 =item * Identity relations
687
688         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
689                 __isl_take isl_dim *set_dim);
690         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
691                 __isl_take isl_dim *set_dim);
692
693 These functions take a dimension specification for a B<set>
694 and return an identity relation between two such sets.
695
696 =item * Lexicographic order
697
698         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
699                 __isl_take isl_dim *set_dim);
700         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
701                 __isl_take isl_dim *set_dim);
702         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
703                 __isl_take isl_dim *set_dim);
704         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
705                 __isl_take isl_dim *set_dim);
706         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
707                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
708         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
709                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
710         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
711                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
712         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
713                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
714
715 The first four functions take a dimension specification for a B<set>
716 and return relations that express that the elements in the domain
717 are lexicographically less
718 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
719 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
720 than the elements in the range.
721 The last four functions take a dimension specification for a map
722 and return relations that express that the first C<n> dimensions
723 in the domain are lexicographically less
724 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
725 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
726 than the first C<n> dimensions in the range.
727
728 =back
729
730 A basic set or relation can be converted to a set or relation
731 using the following functions.
732
733         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
734                 __isl_take isl_basic_set *bset);
735         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
736                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
737
738 Sets and relations can be converted to union sets and relations
739 using the following functions.
740
741         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
742                 __isl_take isl_map *map);
743         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
744                 __isl_take isl_set *set);
745
746 Sets and relations can be copied and freed again using the following
747 functions.
748
749         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
750                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
751         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
752         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
753                 __isl_keep isl_union_set *uset);
754         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
755                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
756         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
757         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
758                 __isl_keep isl_union_map *umap);
759         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
760         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
761         void isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
762         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
763         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
764         void isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
765
766 Other sets and relations can be constructed by starting
767 from a universe set or relation, adding equality and/or
768 inequality constraints and then projecting out the
769 existentially quantified variables, if any.
770 Constraints can be constructed, manipulated and
771 added to basic sets and relations using the following functions.
772
773         #include <isl_constraint.h>
774         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
775                 __isl_take isl_dim *dim);
776         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
777                 __isl_take isl_dim *dim);
778         void isl_constraint_set_constant(
779                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int v);
780         void isl_constraint_set_coefficient(
781                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
782                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
783         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
784                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
785                 __isl_take isl_constraint *constraint);
786         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
787                 __isl_take isl_basic_set *bset,
788                 __isl_take isl_constraint *constraint);
789
790 For example, to create a set containing the even integers
791 between 10 and 42, you would use the following code.
792
793         isl_int v;
794         struct isl_dim *dim;
795         struct isl_constraint *c;
796         struct isl_basic_set *bset;
797
798         isl_int_init(v);
799         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
800         bset = isl_basic_set_universe(isl_dim_copy(dim));
801
802         c = isl_equality_alloc(isl_dim_copy(dim));
803         isl_int_set_si(v, -1);
804         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
805         isl_int_set_si(v, 2);
806         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
807         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
808
809         c = isl_inequality_alloc(isl_dim_copy(dim));
810         isl_int_set_si(v, -10);
811         isl_constraint_set_constant(c, v);
812         isl_int_set_si(v, 1);
813         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
814         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
815
816         c = isl_inequality_alloc(dim);
817         isl_int_set_si(v, 42);
818         isl_constraint_set_constant(c, v);
819         isl_int_set_si(v, -1);
820         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
821         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
822
823         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
824
825         isl_int_clear(v);
826
827 Or, alternatively,
828
829         struct isl_basic_set *bset;
830         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
831                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}", -1);
832
833 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
834 describing the equalities and the inequalities.
835
836         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
837                 __isl_take isl_dim *dim,
838                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
839                 enum isl_dim_type c1,
840                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
841                 enum isl_dim_type c4);
842         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
843                 __isl_take isl_dim *dim,
844                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
845                 enum isl_dim_type c1,
846                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
847                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
848
849 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
850 different kinds of variables appear in the input matrices
851 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
852 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
853 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
854 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
855
856 =head2 Inspecting Sets and Relations
857
858 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
859 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
860 explained in the following sections.
861 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
862 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
863 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
864 an explicit representation of the existentially quantified variables.
865
866         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
867                 __isl_take isl_set *set);
868         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
869                 __isl_take isl_map *map);
870         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
871                 __isl_take isl_union_set *uset);
872         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
873                 __isl_take isl_union_map *umap);
874
875 This explicit representation defines the existentially quantified
876 variables as integer divisions of the other variables, possibly
877 including earlier existentially quantified variables.
878 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
879 has a unique value when the values of the other variables are known.
880 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
881 with the same explicit representations, should appear in the
882 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
883 either of the following functions.
884
885         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
886                 __isl_take isl_set *set);
887         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
888                 __isl_take isl_map *map);
889
890 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
891 using the following functions, which compute an overapproximation.
892
893         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
894                 __isl_take isl_basic_set *bset);
895         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
896                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
897         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
898                 __isl_take isl_set *set);
899
900 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
901
902         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
903                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
904                 void *user);
905         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
906                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
907                 void *user);
908
909 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
910 from
911
912         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
913         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
914
915 To extract the set or map from a union with a given dimension
916 specification, use
917
918         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
919                 __isl_keep isl_union_set *uset,
920                 __isl_take isl_dim *dim);
921         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
922                 __isl_keep isl_union_map *umap,
923                 __isl_take isl_dim *dim);
924
925 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
926
927         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
928                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
929                 void *user);
930         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
931                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
932                 void *user);
933
934 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
935 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
936 occurs, the above functions will return -1.
937
938 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
939 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
940 If this is required, then the user should call one of
941 the following functions first.
942
943         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
944                 __isl_take isl_set *set);
945         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
946                 __isl_take isl_map *map);
947
948 The number of basic sets in a set can be obtained
949 from
950
951         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
952
953 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
954
955         #include <isl_constraint.h>
956
957         int isl_basic_map_foreach_constraint(
958                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
959                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
960                 void *user);
961         void isl_constraint_free(struct isl_constraint *c);
962
963 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
964 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
965 occurs, the above functions will return -1.
966 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
967 Use the following function to find out whether a constraint
968 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
969
970         int isl_constraint_is_equality(
971                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
972
973 The coefficients of the constraints can be inspected using
974 the following functions.
975
976         void isl_constraint_get_constant(
977                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
978         void isl_constraint_get_coefficient(
979                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
980                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
981
982 The explicit representations of the existentially quantified
983 variables can be inspected using the following functions.
984 Note that the user is only allowed to use these functions
985 if the inspected set or map is the result of a call
986 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
987
988         __isl_give isl_div *isl_constraint_div(
989                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
990         void isl_div_get_constant(__isl_keep isl_div *div,
991                 isl_int *v);
992         void isl_div_get_denominator(__isl_keep isl_div *div,
993                 isl_int *v);
994         void isl_div_get_coefficient(__isl_keep isl_div *div,
995                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
996
997 To obtain the constraints of a basic map in matrix
998 form, use the following functions.
999
1000         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1001                         __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1002                         enum isl_dim_type c1,
1003                         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1004                         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1005         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1006                         __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1007                         enum isl_dim_type c1,
1008                         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1009                         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1010
1011 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1012 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1013 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1014 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1015
1016 The names of the domain and range spaces of a set or relation can be
1017 read off using the following functions.
1018
1019         const char *isl_set_get_tuple_name(
1020                 __isl_keep isl_set *set);
1021         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1022                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1023                 enum isl_dim_type type);
1024         const char *isl_map_get_tuple_name(
1025                 __isl_keep isl_map *map,
1026                 enum isl_dim_type type);
1027
1028 As with C<isl_dim_get_tuple_name>, the value returned points to
1029 an internal data structure.
1030 The names of individual dimensions can be read off using
1031 the following functions.
1032
1033         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1034                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1035                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1036         const char *isl_set_get_dim_name(
1037                 __isl_keep isl_set *set,
1038                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1039         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1040                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1041                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1042         const char *isl_map_get_dim_name(
1043                 __isl_keep isl_map *map,
1044                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1045
1046 These functions are mostly useful to obtain the names
1047 of the parameters.
1048
1049 =head2 Properties
1050
1051 =head3 Unary Properties
1052
1053 =over
1054
1055 =item * Emptiness
1056
1057 The following functions test whether the given set or relation
1058 contains any integer points.  The ``fast'' variants do not perform
1059 any computations, but simply check if the given set or relation
1060 is already known to be empty.
1061
1062         int isl_basic_set_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1063         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1064         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1065         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1066         int isl_basic_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1067         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1068         int isl_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1069         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1070         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1071
1072 =item * Universality
1073
1074         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1075         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1076         int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1077
1078 =item * Single-valuedness
1079
1080         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1081
1082 =item * Bijectivity
1083
1084         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1085
1086 =item * Wrapping
1087
1088 The followning functions check whether the domain of the given
1089 (basic) set is a wrapped relation.
1090
1091         int isl_basic_set_is_wrapping(
1092                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1093         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1094
1095 =back
1096
1097 =head3 Binary Properties
1098
1099 =over
1100
1101 =item * Equality
1102
1103         int isl_set_fast_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1104                 __isl_keep isl_set *set2);
1105         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1106                 __isl_keep isl_set *set2);
1107         int isl_basic_map_is_equal(
1108                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1109                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1110         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1111                 __isl_keep isl_map *map2);
1112         int isl_map_fast_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1113                 __isl_keep isl_map *map2);
1114         int isl_union_map_is_equal(
1115                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1116                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1117
1118 =item * Disjointness
1119
1120         int isl_set_fast_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1121                 __isl_keep isl_set *set2);
1122
1123 =item * Subset
1124
1125         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1126                 __isl_keep isl_set *set2);
1127         int isl_set_is_strict_subset(
1128                 __isl_keep isl_set *set1,
1129                 __isl_keep isl_set *set2);
1130         int isl_basic_map_is_subset(
1131                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1132                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1133         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1134                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1135                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1136         int isl_map_is_subset(
1137                 __isl_keep isl_map *map1,
1138                 __isl_keep isl_map *map2);
1139         int isl_map_is_strict_subset(
1140                 __isl_keep isl_map *map1,
1141                 __isl_keep isl_map *map2);
1142         int isl_union_map_is_subset(
1143                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1144                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1145         int isl_union_map_is_strict_subset(
1146                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1147                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1148
1149 =back
1150
1151 =head2 Unary Operations
1152
1153 =over
1154
1155 =item * Complement
1156
1157         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1158                 __isl_take isl_set *set);
1159
1160 =item * Inverse map
1161
1162         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1163                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1164         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1165                 __isl_take isl_map *map);
1166         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1167                 __isl_take isl_union_map *umap);
1168
1169 =item * Projection
1170
1171         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1172                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1173                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1174         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1175                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1176                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1177         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1178                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1179         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1180                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1181         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1182                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1183         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1184                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1185         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1186                 __isl_take isl_map *bmap);
1187         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1188                 __isl_take isl_map *map);
1189         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1190                 __isl_take isl_union_map *umap);
1191         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1192                 __isl_take isl_union_map *umap);
1193
1194         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1195                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1196         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1197                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1198         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1199         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1200         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1201                 __isl_take isl_union_map *umap);
1202         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1203                 __isl_take isl_union_map *umap);
1204
1205 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1206 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1207
1208 =item * Deltas
1209
1210         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
1211                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1212         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
1213         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
1214                 __isl_take isl_union_map *umap);
1215
1216 These functions return a (basic) set containing the differences
1217 between image elements and corresponding domain elements in the input.
1218
1219 =item * Coalescing
1220
1221 Simplify the representation of a set or relation by trying
1222 to combine pairs of basic sets or relations into a single
1223 basic set or relation.
1224
1225         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
1226         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
1227         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
1228                 __isl_take isl_union_set *uset);
1229         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
1230                 __isl_take isl_union_map *umap);
1231
1232 =item * Convex hull
1233
1234         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
1235                 __isl_take isl_set *set);
1236         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
1237                 __isl_take isl_map *map);
1238
1239 If the input set or relation has any existentially quantified
1240 variables, then the result of these operations is currently undefined.
1241
1242 =item * Simple hull
1243
1244         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
1245                 __isl_take isl_set *set);
1246         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
1247                 __isl_take isl_map *map);
1248
1249 These functions compute a single basic set or relation
1250 that contains the whole input set or relation.
1251 In particular, the output is described by translates
1252 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
1253
1254 =begin latex
1255
1256 (See \autoref{s:simple hull}.)
1257
1258 =end latex
1259
1260 =item * Affine hull
1261
1262         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
1263                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1264         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
1265                 __isl_take isl_set *set);
1266         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
1267                 __isl_take isl_union_set *uset);
1268         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
1269                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1270         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
1271                 __isl_take isl_map *map);
1272         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
1273                 __isl_take isl_union_map *umap);
1274
1275 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
1276 per space.
1277
1278 =item * Power
1279
1280         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
1281                 unsigned param, int *exact);
1282
1283 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
1284 The power I<k> is equated to the parameter at position C<param>.
1285 The result may be an overapproximation.  If the result is exact,
1286 then C<*exact> is set to C<1>.
1287 The current implementation only produces exact results for particular
1288 cases of piecewise translations (i.e., piecewise uniform dependences).
1289
1290 =item * Transitive closure
1291
1292         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
1293                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1294         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
1295                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1296
1297 Compute the transitive closure of C<map>.
1298 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1299 then C<*exact> is set to C<1>.
1300 The current implementation only produces exact results for particular
1301 cases of piecewise translations (i.e., piecewise uniform dependences).
1302
1303 =item * Reaching path lengths
1304
1305         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
1306                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1307
1308 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
1309 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
1310 end up in the given element.
1311 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1312 then C<*exact> is set to C<1>.
1313 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
1314 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
1315 In particular, if the input relation is a dependence relation
1316 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
1317 to the free schedule.
1318 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
1319 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
1320 the overapproximation), then you will get an error message.
1321
1322 =item * Wrapping
1323
1324         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
1325                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1326         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
1327                 __isl_take isl_map *map);
1328         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
1329                 __isl_take isl_union_map *umap);
1330         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
1331                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1332         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
1333                 __isl_take isl_set *set);
1334         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
1335                 __isl_take isl_union_set *uset);
1336
1337 =item * Dimension manipulation
1338
1339         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
1340                 __isl_take isl_set *set,
1341                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1342         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
1343                 __isl_take isl_map *map,
1344                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1345
1346 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
1347 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
1348 structure of the space.  However, the above functions can be useful
1349 to add new parameters.
1350
1351 =back
1352
1353 =head2 Binary Operations
1354
1355 The two arguments of a binary operation not only need to live
1356 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
1357 the same (number of) parameters.
1358
1359 =head3 Basic Operations
1360
1361 =over
1362
1363 =item * Intersection
1364
1365         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
1366                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1367                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1368         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
1369                 __isl_take isl_set *set1,
1370                 __isl_take isl_set *set2);
1371         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
1372                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1373                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1374         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1375                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1376                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1377         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1378                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1379                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1380         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
1381                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1382                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1383         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
1384                 __isl_take isl_map *map,
1385                 __isl_take isl_set *set);
1386         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
1387                 __isl_take isl_map *map,
1388                 __isl_take isl_set *set);
1389         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
1390                 __isl_take isl_map *map1,
1391                 __isl_take isl_map *map2);
1392         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
1393                 __isl_take isl_union_map *umap,
1394                 __isl_take isl_union_set *uset);
1395         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
1396                 __isl_take isl_union_map *umap,
1397                 __isl_take isl_union_set *uset);
1398         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
1399                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1400                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1401
1402 =item * Union
1403
1404         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
1405                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1406                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1407         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
1408                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1409                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1410         __isl_give isl_set *isl_set_union(
1411                 __isl_take isl_set *set1,
1412                 __isl_take isl_set *set2);
1413         __isl_give isl_map *isl_map_union(
1414                 __isl_take isl_map *map1,
1415                 __isl_take isl_map *map2);
1416         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
1417                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1418                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1419         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
1420                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1421                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1422
1423 =item * Set difference
1424
1425         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
1426                 __isl_take isl_set *set1,
1427                 __isl_take isl_set *set2);
1428         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
1429                 __isl_take isl_map *map1,
1430                 __isl_take isl_map *map2);
1431         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
1432                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1433                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1434         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
1435                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1436                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1437
1438 =item * Application
1439
1440         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
1441                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1442                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1443         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
1444                 __isl_take isl_set *set,
1445                 __isl_take isl_map *map);
1446         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
1447                 __isl_take isl_union_set *uset,
1448                 __isl_take isl_union_map *umap);
1449         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
1450                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1451                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1452         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
1453                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1454                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1455         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
1456                 __isl_take isl_map *map1,
1457                 __isl_take isl_map *map2);
1458         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
1459                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1460                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1461         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
1462                 __isl_take isl_map *map1,
1463                 __isl_take isl_map *map2);
1464         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
1465                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1466                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1467
1468 =item * Simplification
1469
1470         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
1471                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1472                 __isl_take isl_basic_set *context);
1473         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
1474                 __isl_take isl_set *context);
1475         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
1476                 __isl_take isl_union_set *uset,
1477                 __isl_take isl_union_set *context);
1478         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
1479                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1480                 __isl_take isl_basic_map *context);
1481         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
1482                 __isl_take isl_map *context);
1483         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
1484                 __isl_take isl_union_map *umap,
1485                 __isl_take isl_union_map *context);
1486
1487 The gist operation returns a set or relation that has the
1488 same intersection with the context as the input set or relation.
1489 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
1490 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
1491 are removed.
1492 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
1493 per space.
1494
1495 =back
1496
1497 =head3 Lexicographic Optimization
1498
1499 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
1500 the following functions
1501 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
1502 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
1503 that satisfy C<dom>.
1504 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
1505 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
1506 has no elements.
1507 In other words, the union of the parameter values
1508 for which the result is non-empty and of C<*empty>
1509 is equal to C<dom>.
1510
1511         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
1512                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1513                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1514                 __isl_give isl_set **empty);
1515         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
1516                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1517                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1518                 __isl_give isl_set **empty);
1519         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
1520                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
1521                 __isl_give isl_set **empty);
1522         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
1523                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
1524                 __isl_give isl_set **empty);
1525
1526 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
1527 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
1528 of the elements in C<set> (or C<bset>).
1529 In case of union sets, the optimum is computed per space.
1530
1531         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
1532                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1533         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
1534                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1535         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
1536                 __isl_take isl_set *set);
1537         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
1538                 __isl_take isl_set *set);
1539         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
1540                 __isl_take isl_union_set *uset);
1541         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
1542                 __isl_take isl_union_set *uset);
1543
1544 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
1545 the following functions
1546 compute a relation that maps each element of C<dom>
1547 to the single lexicographic minimum or maximum
1548 of the elements that are associated to that same
1549 element in C<map> (or C<bmap>).
1550 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
1551 that contains the elements in C<dom> that do not map
1552 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
1553 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
1554 is equal to C<dom>.
1555
1556         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
1557                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1558                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1559                 __isl_give isl_set **empty);
1560         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
1561                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1562                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1563                 __isl_give isl_set **empty);
1564         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
1565                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
1566                 __isl_give isl_set **empty);
1567         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
1568                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
1569                 __isl_give isl_set **empty);
1570
1571 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
1572 return a map mapping each element in the domain of
1573 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
1574 of all elements associated to that element.
1575 In case of union relations, the optimum is computed per space.
1576
1577         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
1578                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1579         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
1580                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1581         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
1582                 __isl_take isl_map *map);
1583         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
1584                 __isl_take isl_map *map);
1585         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
1586                 __isl_take isl_union_map *umap);
1587         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
1588                 __isl_take isl_union_map *umap);
1589
1590 =head2 Matrices
1591
1592 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
1593
1594         #include <isl_mat.h>
1595         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1596                 unsigned n_row, unsigned n_col);
1597         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
1598         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
1599
1600 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
1601 The elements can be changed and inspected using the following functions.
1602
1603         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
1604         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
1605         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
1606                 int row, int col, isl_int *v);
1607         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
1608                 int row, int col, isl_int v);
1609
1610 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
1611 In that case, the value of C<*v> is undefined.
1612
1613 The following function can be used to compute the (right) inverse
1614 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
1615 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
1616 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
1617
1618         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
1619
1620 The following function can be used to compute the (right) kernel
1621 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
1622 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
1623
1624         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
1625
1626 =head2 Points
1627
1628 Points are elements of a set.  They can be used to construct
1629 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
1630 individual elements of a set.
1631 The zero point (the origin) can be created using
1632
1633         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_dim *dim);
1634
1635 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
1636 using
1637
1638         void isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
1639                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1640         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
1641                 __isl_take isl_point *pnt,
1642                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1643
1644         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
1645                 __isl_take isl_point *pnt,
1646                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
1647         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
1648                 __isl_take isl_point *pnt,
1649                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
1650
1651 Points can be copied or freed using
1652
1653         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
1654                 __isl_keep isl_point *pnt);
1655         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
1656
1657 A singleton set can be created from a point using
1658
1659         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
1660                 __isl_take isl_point *pnt);
1661
1662 and a box can be created from two opposite extremal points using
1663
1664         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
1665                 __isl_take isl_point *pnt1,
1666                 __isl_take isl_point *pnt2);
1667
1668 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
1669 the following functions.
1670
1671         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
1672                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
1673                 void *user);
1674         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
1675                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
1676                 void *user);
1677
1678 The function C<fn> is called for each integer point in
1679 C<set> with as second argument the last argument of
1680 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
1681 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
1682 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
1683 enumerating and return C<-1> as well.
1684 If the enumeration is performed successfully and to completion,
1685 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
1686
1687 To obtain a single point of a (basic) set, use
1688
1689         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
1690                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1691         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
1692                 __isl_take isl_set *set);
1693
1694 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
1695 resulting point will be ``void'', a property that can be
1696 tested using
1697
1698         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
1699
1700 =head2 Piecewise Quasipolynomials
1701
1702 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
1703 a parametric point to a rational value.
1704 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
1705 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
1706 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
1707 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
1708 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
1709 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
1710 that contains the point.  Outside of the union of cells,
1711 the value is assumed to be zero.
1712 For example, the piecewise quasipolynomial
1713
1714         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
1715
1716 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
1717 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
1718 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
1719 defined over different domains.
1720 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
1721 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
1722 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
1723 the number of points in the map
1724
1725         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
1726
1727 =head3 Printing (Piecewise) Quasipolynomials
1728
1729 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
1730 using the following functions.
1731
1732         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
1733                 __isl_take isl_printer *p,
1734                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
1735
1736         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
1737                 __isl_take isl_printer *p,
1738                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1739
1740         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
1741                 __isl_take isl_printer *p,
1742                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1743
1744 The output format of the printer
1745 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
1746 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
1747 is supported.
1748 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
1749 to set the names of all dimensions
1750
1751         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
1752                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
1753                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1754                 const char *s);
1755         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
1756         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
1757                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1758                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1759                 const char *s);
1760
1761 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
1762
1763 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
1764 More complicated quasipolynomials can be created by applying
1765 operations such as addition and multiplication
1766 on the resulting quasipolynomials
1767
1768         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero(
1769                 __isl_take isl_dim *dim);
1770         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one(
1771                 __isl_take isl_dim *dim);
1772         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty(
1773                 __isl_take isl_dim *dim);
1774         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty(
1775                 __isl_take isl_dim *dim);
1776         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan(
1777                 __isl_take isl_dim *dim);
1778         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst(
1779                 __isl_take isl_dim *dim,
1780                 const isl_int n, const isl_int d);
1781         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_div(
1782                 __isl_take isl_div *div);
1783         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var(
1784                 __isl_take isl_dim *dim,
1785                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1786
1787 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
1788 with a single cell can be created using the following functions.
1789 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
1790 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
1791
1792         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
1793                 __isl_take isl_dim *dim);
1794         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
1795                 __isl_take isl_set *set,
1796                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
1797
1798         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
1799                 __isl_take isl_dim *dim);
1800         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
1801                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1802         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
1803                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1804                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1805
1806 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
1807 functions.
1808
1809         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
1810                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
1811         void isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
1812
1813         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
1814                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1815         void isl_pw_qpolynomial_free(
1816                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1817
1818         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
1819                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1820         void isl_union_pw_qpolynomial_free(
1821                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1822
1823 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
1824
1825 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
1826 piecewise quasipolynomial, use the following function
1827
1828         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
1829                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1830                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
1831                 void *user);
1832
1833 To extract the piecewise quasipolynomial from a union with a given dimension
1834 specification, use
1835
1836         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
1837         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
1838                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1839                 __isl_take isl_dim *dim);
1840
1841 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
1842 use either of the following two functions
1843
1844         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
1845                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1846                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
1847                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
1848                           void *user), void *user);
1849         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
1850                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1851                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
1852                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
1853                           void *user), void *user);
1854
1855 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
1856 and C<-1> on failure.  The difference between
1857 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
1858 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
1859 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
1860 compute unique representations for all existentially quantified
1861 variables and then turn these existentially quantified variables
1862 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
1863 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
1864 will not have any existentially quantified variables, but that
1865 the dimensions of the sets may be different for different
1866 invocations of C<fn>.
1867
1868 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
1869 use
1870
1871         int isl_qpolynomial_foreach_term(
1872                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
1873                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
1874                           void *user), void *user);
1875
1876 The terms themselves can be inspected and freed using
1877 these functions
1878
1879         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
1880                 enum isl_dim_type type);
1881         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
1882                 isl_int *n);
1883         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
1884                 isl_int *d);
1885         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
1886                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1887         __isl_give isl_div *isl_term_get_div(
1888                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
1889         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
1890
1891 Each term is a product of parameters, set variables and
1892 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
1893 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
1894 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
1895 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
1896 using C<isl_int_init> before calling these functions.
1897
1898 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
1899
1900 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
1901 use the following function.
1902
1903         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
1904                 isl_int *n, isl_int *d);
1905
1906 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
1907 then the numerator and denominator of the constant
1908 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
1909
1910 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
1911
1912         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
1913                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
1914         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
1915                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
1916                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
1917         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
1918                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
1919                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
1920         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
1921                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
1922                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
1923
1924         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
1925                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1926                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1927         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
1928                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1929                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1930         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
1931                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1932                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1933         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
1934                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1935         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
1936                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1937                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1938
1939         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
1940                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
1941                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
1942         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
1943                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
1944                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
1945         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
1946                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
1947                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
1948
1949         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
1950                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1951                 __isl_take isl_point *pnt);
1952
1953         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
1954                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1955                 __isl_take isl_point *pnt);
1956
1957         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
1958                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1959         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
1960                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
1961                 __isl_take isl_set *set);
1962
1963         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
1964                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1965         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
1966                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
1967                 __isl_take isl_union_set *uset);
1968
1969         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
1970                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1971
1972         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
1973                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1974                 __isl_take isl_set *context);
1975
1976         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
1977                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1978                 __isl_take isl_union_set *context);
1979
1980 The gist operation applies the gist operation to each of
1981 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
1982 In future, the operation will also exploit the context
1983 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
1984
1985 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
1986
1987 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
1988 reduction (or fold) of quasipolynomials.
1989 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
1990 The objects are mainly used to represent the result of
1991 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
1992 i.e., as the result of the following function.
1993
1994         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
1995                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1996                 enum isl_fold type, int *tight);
1997
1998         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
1999                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2000                 enum isl_fold type, int *tight);
2001
2002 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
2003 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
2004 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
2005 of the parameters there is at least
2006 one element in the domain that reaches the bound.
2007 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
2008 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
2009 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
2010 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
2011 wrapped relation becomes the domain of the result.
2012
2013 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
2014 following functions.
2015
2016         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
2017                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
2018         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
2019                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2020         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
2021                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2022         void isl_qpolynomial_fold_free(
2023                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
2024         void isl_pw_qpolynomial_fold_free(
2025                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2026         void isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
2027                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2028
2029 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
2030
2031 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
2032 using the following function.
2033
2034         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
2035                 __isl_take isl_printer *p,
2036                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2037         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
2038                 __isl_take isl_printer *p,
2039                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2040
2041 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
2042 output format of the printer
2043 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
2044 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
2045 output format of the printer
2046 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL>.
2047
2048 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
2049
2050 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
2051 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
2052
2053         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
2054                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2055                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2056                             void *user), void *user);
2057
2058 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
2059 use either of the following two functions
2060
2061         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
2062                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2063                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2064                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
2065                           void *user), void *user);
2066         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
2067                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2068                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2069                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
2070                           void *user), void *user);
2071
2072 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
2073 of the difference between these two functions.
2074
2075 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
2076
2077         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
2078                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
2079                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
2080                           void *user), void *user);
2081
2082 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
2083
2084         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
2085                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
2086                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
2087
2088         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
2089                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
2090                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
2091
2092         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
2093                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2094                 __isl_take isl_point *pnt);
2095
2096         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
2097                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2098                 __isl_take isl_point *pnt);
2099
2100         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
2101                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2102         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
2103                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2104                 __isl_take isl_union_set *uset);
2105
2106         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
2107                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2108
2109         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
2110                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2111
2112         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
2113                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2114                 __isl_take isl_set *context);
2115
2116         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
2117                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2118                 __isl_take isl_union_set *context);
2119
2120 The gist operation applies the gist operation to each of
2121 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
2122 In future, the operation will also exploit the context
2123 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
2124
2125         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
2126         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
2127                 __isl_take isl_map *map,
2128                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2129                 int *tight);
2130         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
2131         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
2132                 __isl_take isl_union_map *umap,
2133                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2134                 int *tight);
2135
2136 These functions
2137 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
2138 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
2139 over all elements in the intersection of the range of the map
2140 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
2141 as a function of an element in the domain of the map.
2142
2143 =head2 Dependence Analysis
2144
2145 C<isl> contains specialized functionality for performing
2146 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
2147 and a collection of possible I<source> access relations,
2148 C<isl> can compute relations that describe
2149 for each iteration of the sink access, which iteration
2150 of which of the source access relations was the last
2151 to access the same data element before the given iteration
2152 of the sink access.
2153 To compute standard flow dependences, the sink should be
2154 a read, while the sources should be writes.
2155 If any of the source accesses are marked as being I<may>
2156 accesses, then there will be a dependence to the last
2157 I<must> access B<and> to any I<may> access that follows
2158 this last I<must> access.
2159 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
2160 then memory based dependence analysis is performed.
2161 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
2162 then value based dependence analysis is performed.
2163
2164         #include <isl_flow.h>
2165
2166         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
2167
2168         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
2169                 __isl_take isl_map *sink,
2170                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
2171                 int max_source);
2172         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
2173                 __isl_take isl_access_info *acc,
2174                 __isl_take isl_map *source, int must,
2175                 void *source_user);
2176         void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
2177
2178         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
2179                 __isl_take isl_access_info *acc);
2180
2181         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
2182                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
2183                           void *dep_user, void *user),
2184                 void *user);
2185         __isl_give isl_set *isl_flow_get_no_source(
2186                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
2187         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
2188
2189 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
2190 dependence analysis.  The other functions are used to construct
2191 the input for this function or to read off the output.
2192
2193 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
2194 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
2195 The arguments to this functions are the sink access relation
2196 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
2197 access to the user, a callback function for specifying the
2198 relative order of source and sink accesses, and the number
2199 of source access relations that will be added.
2200 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
2201 The function is called with two user supplied tokens identifying
2202 either a source or the sink and it should return the shared nesting
2203 level and the relative order of the two accesses.
2204 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
2205 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
2206 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
2207 it should return I<2 * n>.
2208 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
2209 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
2210 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
2211 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
2212 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
2213 of the relation accesses I<all> elements in its image.
2214 The C<source_user> token is again used to identify
2215 the source access.  The range of the source access relation
2216 C<source> should have the same dimension as the range
2217 of the sink access relation.
2218 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
2219 called explicitly, because it is called implicitly by
2220 C<isl_access_info_compute_flow>.
2221
2222 The result of the dependence analysis is collected in an
2223 C<isl_flow>.  There may be elements in the domain of
2224 the sink access for which no preceding source access could be
2225 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
2226 The sets of these elements can be obtained through
2227 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
2228 and the second with C<must> unset.
2229 In the case of standard flow dependence analysis,
2230 with the sink a read and the sources I<must> writes,
2231 the first set corresponds to the reads from uninitialized
2232 array elements and the second set is empty.
2233 The actual flow dependences can be extracted using
2234 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
2235 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
2236 a source and the sink.  The callback function is called
2237 with four arguments, the actual flow dependence relation
2238 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
2239 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
2240 identifying the source and an additional C<void *> with value
2241 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
2242 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
2243 source and if it is not followed by any I<may> sources.
2244
2245 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
2246 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
2247
2248 A higher-level interface to dependence analysis is provided
2249 by the following function.
2250
2251         #include <isl_flow.h>
2252
2253         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
2254                 __isl_take isl_union_map *must_source,
2255                 __isl_take isl_union_map *may_source,
2256                 __isl_take isl_union_map *schedule,
2257                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
2258                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
2259                 __isl_give isl_union_set **must_no_source,
2260                 __isl_give isl_union_set **may_no_source);
2261
2262 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
2263 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
2264 of the domains of the accesses and of the schedule.
2265 The relative order of the iteration domains is given by the
2266 schedule.  Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
2267 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
2268 any of the other arguments is treated as an error.
2269
2270 =head2 Parametric Vertex Enumeration
2271
2272 The parametric vertex enumeration described in this section
2273 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
2274 library.
2275
2276         #include <isl_vertices.h>
2277         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
2278                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2279
2280 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
2281 actual computation of the parametric vertices and the chamber
2282 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
2283 This information can be queried by either iterating over all
2284 the vertices or iterating over all the chambers or cells
2285 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
2286
2287         int isl_vertices_foreach_vertex(
2288                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
2289                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
2290                 void *user);
2291
2292         int isl_vertices_foreach_cell(
2293                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
2294                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
2295                 void *user);
2296         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
2297                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
2298                 void *user);
2299
2300 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
2301 the following.
2302
2303         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
2304                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
2305         int isl_vertices_get_n_vertices(
2306                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
2307         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
2308
2309 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
2310
2311         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
2312         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
2313         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
2314                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
2315         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
2316                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
2317         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
2318
2319 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
2320 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
2321 of the vertex.
2322 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
2323 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
2324 and should not be mixed with integer sets.
2325
2326 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
2327
2328         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
2329         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
2330                 __isl_keep isl_cell *cell);
2331         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
2332
2333 =head1 Applications
2334
2335 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
2336 it also contains some basic applications that use some
2337 of the functionality of C<isl>.
2338 The input may be specified in either the L<isl format>
2339 or the L<PolyLib format>.
2340
2341 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
2342
2343 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
2344 an integer element of the polyhedron, if there is any.
2345 The first column in the output is the denominator and is always
2346 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
2347 then a vector of length zero is printed.
2348
2349 =head2 C<isl_pip>
2350
2351 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
2352 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
2353 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
2354 of constraints on a parametric polyhedron.
2355 The coefficients of the parameters appear in the last columns
2356 (but before the final constant column).
2357 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
2358 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
2359 is just a dump of the internal state.
2360
2361 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
2362
2363 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
2364 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
2365 If an affine objective function
2366 is given, then the constant should appear in the last column.
2367
2368 =head2 C<isl_polytope_scan>
2369
2370 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
2371 all integer points in the polytope.
2372
2373 =head1 C<isl-polylib>
2374
2375 The C<isl-polylib> library provides the following functions for converting
2376 between C<isl> objects and C<PolyLib> objects.
2377 The library is distributed separately for licensing reasons.
2378
2379         #include <isl_set_polylib.h>
2380         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_new_from_polylib(
2381                 Polyhedron *P, __isl_take isl_dim *dim);
2382         Polyhedron *isl_basic_set_to_polylib(
2383                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2384         __isl_give isl_set *isl_set_new_from_polylib(Polyhedron *D,
2385                 __isl_take isl_dim *dim);
2386         Polyhedron *isl_set_to_polylib(__isl_keep isl_set *set);
2387
2388         #include <isl_map_polylib.h>
2389         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_new_from_polylib(
2390                 Polyhedron *P, __isl_take isl_dim *dim);
2391         __isl_give isl_map *isl_map_new_from_polylib(Polyhedron *D,
2392                 __isl_take isl_dim *dim);
2393         Polyhedron *isl_basic_map_to_polylib(
2394                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2395         Polyhedron *isl_map_to_polylib(__isl_keep isl_map *map);