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