6739879ffb3b59546d3cea5c303931b6efb02c7f
[platform/upstream/isl.git] / doc / user.pod
1 =head1 Introduction
2
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
12
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
22
23 =head2 Backward Incompatible Changes
24
25 =head3 Changes since isl-0.02
26
27 =over
28
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
31
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
35
36 =back
37
38 =head3 Changes since isl-0.03
39
40 =over
41
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
46
47 =back
48
49 =head3 Changes since isl-0.04
50
51 =over
52
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
55
56 =back
57
58 =head3 Changes since isl-0.05
59
60 =over
61
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
64
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
69
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take a B<map> space as input.  An old call
72 C<isl_map_identity(space)> can be rewritten to
73 C<isl_map_identity(isl_space_map_from_set(space))>.
74
75 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
76 a parameter position as input.  Instead, the exponent
77 is now expressed as the domain of the resulting relation.
78
79 =back
80
81 =head3 Changes since isl-0.06
82
83 =over
84
85 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
86 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
87 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
88
89 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
90 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
91 but they will be removed in the future.
92
93 =back
94
95 =head3 Changes since isl-0.07
96
97 =over
98
99 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
100 C<isl_pw_aff_union_max>.
101 Similarly, the function C<isl_pw_aff_add> has been renamed to
102 C<isl_pw_aff_union_add>.
103
104 =item * The C<isl_dim> type has been renamed to C<isl_space>
105 along with the associated functions.
106 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
107 but they will be removed in the future.
108
109 =item * Spaces of maps, sets and parameter domains are now
110 treated differently.  The distinction between map spaces and set spaces
111 has always been made on a conceptual level, but proper use of such spaces
112 was never checked.  Furthermore, up until isl-0.07 there was no way
113 of explicitly creating a parameter space.  These can now be created
114 directly using C<isl_space_params_alloc> or from other spaces using
115 C<isl_space_params>.
116
117 =item * The space in which C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_qpolynomial>,
118 C<isl_pw_qpolynomial>, C<isl_qpolynomial_fold> and C<isl_pw_qpolynomial_fold>
119 objects live is now a map space
120 instead of a set space.  This means, for example, that the dimensions
121 of the domain of an C<isl_aff> are now considered to be of type
122 C<isl_dim_in> instead of C<isl_dim_set>.  Extra functions have been
123 added to obtain the domain space.  Some of the constructors still
124 take a domain space and have therefore been renamed.
125
126 =item * The functions C<isl_equality_alloc> and C<isl_inequality_alloc>
127 now take an C<isl_local_space> instead of an C<isl_space>.
128 An C<isl_local_space> can be created from an C<isl_space>
129 using C<isl_local_space_from_space>.
130
131 =item * The C<isl_div> type has been removed.  Functions that used
132 to return an C<isl_div> now return an C<isl_aff>.
133 Note that the space of an C<isl_aff> is that of relation.
134 When replacing a call to C<isl_div_get_coefficient> by a call to
135 C<isl_aff_get_coefficient> any C<isl_dim_set> argument needs
136 to be replaced by C<isl_dim_in>.
137 A call to C<isl_aff_from_div> can be replaced by a call
138 to C<isl_aff_floor>.
139 A call to C<isl_qpolynomial_div(div)> call be replaced by
140 the nested call
141
142         isl_qpolynomial_from_aff(isl_aff_floor(div))
143
144 The function C<isl_constraint_div> has also been renamed
145 to C<isl_constraint_get_div>.
146
147 =item * The C<nparam> argument has been removed from
148 C<isl_map_read_from_str> and similar functions.
149 When reading input in the original PolyLib format,
150 the result will have no parameters.
151 If parameters are expected, the caller may want to perform
152 dimension manipulation on the result.
153
154 =back
155
156 =head3 Changes since isl-0.09
157
158 =over
159
160 =item * The C<schedule_split_parallel> option has been replaced
161 by the C<schedule_split_scaled> option.
162
163 =item * The first argument of C<isl_pw_aff_cond> is now
164 an C<isl_pw_aff> instead of an C<isl_set>.
165 A call C<isl_pw_aff_cond(a, b, c)> can be replaced by
166
167         isl_pw_aff_cond(isl_set_indicator_function(a), b, c)
168
169 =back
170
171 =head3 Changes since isl-0.10
172
173 =over
174
175 =item * The functions C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
176 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have been renamed to
177 C<isl_set_dim_has_any_lower_bound> and
178 C<isl_set_dim_has_any_upper_bound>.
179 The new C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
180 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have slightly different meanings.
181
182 =back
183
184 =head1 License
185
186 C<isl> is released under the MIT license.
187
188 =over
189
190 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
191 this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
192 the Software without restriction, including without limitation the rights to
193 use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
194 of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
195 so, subject to the following conditions:
196
197 The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
198 copies or substantial portions of the Software.
199
200 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
201 IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
202 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
203 AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
204 LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
205 OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
206 SOFTWARE.
207
208 =back
209
210 Note that C<isl> currently requires C<GMP>, which is released
211 under the GNU Lesser General Public License (LGPL).  This means
212 that code linked against C<isl> is also linked against LGPL code.
213
214 =head1 Installation
215
216 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
217 or from the git repository.  Both are available from
218 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
219 The installation process depends on how you obtained
220 the source.
221
222 =head2 Installation from the git repository
223
224 =over
225
226 =item 1 Clone or update the repository
227
228 The first time the source is obtained, you need to clone
229 the repository.
230
231         git clone git://repo.or.cz/isl.git
232
233 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
234
235         git pull
236
237 =item 2 Generate C<configure>
238
239         ./autogen.sh
240
241 =back
242
243 After performing the above steps, continue
244 with the L<Common installation instructions>.
245
246 =head2 Common installation instructions
247
248 =over
249
250 =item 1 Obtain C<GMP>
251
252 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
253 Your distribution may not provide these header files by default
254 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
255 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
256 source, available from L<http://gmplib.org/>.
257
258 =item 2 Configure
259
260 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
261 To run it, just type
262
263         ./configure
264
265 optionally followed by some configure options.
266 A complete list of options can be obtained by running
267
268         ./configure --help
269
270 Below we discuss some of the more common options.
271
272 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
273 C<piplib> functionality is currently used by default.
274 The C<--with-piplib> option can
275 be used to specify which C<piplib>
276 library to use, either an installed version (C<system>),
277 an externally built version (C<build>)
278 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
279 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
280 and C<piplib>.
281
282 =over
283
284 =item C<--prefix>
285
286 Installation prefix for C<isl>
287
288 =item C<--with-gmp-prefix>
289
290 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
291
292 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
293
294 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
295
296 =item C<--with-piplib>
297
298 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
299
300 =item C<--with-piplib-prefix>
301
302 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
303
304 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
305
306 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
307
308 =item C<--with-piplib-builddir>
309
310 Location where C<build> C<piplib> was built.
311
312 =back
313
314 =item 3 Compile
315
316         make
317
318 =item 4 Install (optional)
319
320         make install
321
322 =back
323
324 =head1 Integer Set Library
325
326 =head2 Initialization
327
328 All manipulations of integer sets and relations occur within
329 the context of an C<isl_ctx>.
330 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
331 All arguments of a function are required to have been allocated
332 within the same context.
333 There are currently no functions available for moving an object
334 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
335 there is currently no way of safely moving an object from one
336 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
337
338 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
339 freed using C<isl_ctx_free>.
340 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
341 before the C<isl_ctx> itself is freed.
342
343         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
344         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
345
346 =head2 Values
347
348 An C<isl_val> represents an integer value, a rational value
349 or one of three special values, infinity, negative infinity and NaN.
350 Some predefined values can be created using the following functions.
351
352         #include <isl/val.h>
353         __isl_give isl_val *isl_val_zero(isl_ctx *ctx);
354         __isl_give isl_val *isl_val_one(isl_ctx *ctx);
355         __isl_give isl_val *isl_val_nan(isl_ctx *ctx);
356         __isl_give isl_val *isl_val_infty(isl_ctx *ctx);
357         __isl_give isl_val *isl_val_neginfty(isl_ctx *ctx);
358
359 Specific integer values can be created using the following functions.
360
361         #include <isl/val.h>
362         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_si(isl_ctx *ctx,
363                 long i);
364         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_ui(isl_ctx *ctx,
365                 unsigned long u);
366
367 They can be copied and freed using the following functions.
368
369         #include <isl/val.h>
370         __isl_give isl_val *isl_val_copy(__isl_keep isl_val *v);
371         void *isl_val_free(__isl_take isl_val *v);
372
373 They can be inspected using the following functions.
374
375         #include <isl/val.h>
376         isl_ctx *isl_val_get_ctx(__isl_keep isl_val *val);
377         long isl_val_get_num_si(__isl_keep isl_val *v);
378         long isl_val_get_den_si(__isl_keep isl_val *v);
379         double isl_val_get_d(__isl_keep isl_val *v);
380
381 Note that C<isl_val_get_num_si>, C<isl_val_get_den_si> and
382 C<isl_val_get_d> can only be applied to rational values.
383
384 An C<isl_val> can be modified using the following function.
385
386         #include <isl/val.h>
387         __isl_give isl_val *isl_val_set_si(__isl_take isl_val *v,
388                 long i);
389
390 The following unary properties are defined on C<isl_val>s.
391
392         #include <isl/val.h>
393         int isl_val_sgn(__isl_keep isl_val *v);
394         int isl_val_is_zero(__isl_keep isl_val *v);
395         int isl_val_is_one(__isl_keep isl_val *v);
396         int isl_val_is_negone(__isl_keep isl_val *v);
397         int isl_val_is_nonneg(__isl_keep isl_val *v);
398         int isl_val_is_nonpos(__isl_keep isl_val *v);
399         int isl_val_is_pos(__isl_keep isl_val *v);
400         int isl_val_is_neg(__isl_keep isl_val *v);
401         int isl_val_is_int(__isl_keep isl_val *v);
402         int isl_val_is_rat(__isl_keep isl_val *v);
403         int isl_val_is_nan(__isl_keep isl_val *v);
404         int isl_val_is_infty(__isl_keep isl_val *v);
405         int isl_val_is_neginfty(__isl_keep isl_val *v);
406
407 Note that the sign of NaN is undefined.
408
409 The following binary properties are defined on pairs of C<isl_val>s.
410
411         #include <isl/val.h>
412         int isl_val_lt(__isl_keep isl_val *v1,
413                 __isl_keep isl_val *v2);
414         int isl_val_le(__isl_keep isl_val *v1,
415                 __isl_keep isl_val *v2);
416         int isl_val_gt(__isl_keep isl_val *v1,
417                 __isl_keep isl_val *v2);
418         int isl_val_ge(__isl_keep isl_val *v1,
419                 __isl_keep isl_val *v2);
420         int isl_val_eq(__isl_keep isl_val *v1,
421                 __isl_keep isl_val *v2);
422         int isl_val_ne(__isl_keep isl_val *v1,
423                 __isl_keep isl_val *v2);
424
425 For integer C<isl_val>s we additionally have the following binary property.
426
427         #include <isl/val.h>
428         int isl_val_is_divisible_by(__isl_keep isl_val *v1,
429                 __isl_keep isl_val *v2);
430
431 An C<isl_val> can also be compared to an integer using the following
432 function.  The result is undefined for NaN.
433
434         #include <isl/val.h>
435         int isl_val_cmp_si(__isl_keep isl_val *v, long i);
436
437 The following unary operations are available on C<isl_val>s.
438
439         #include <isl/val.h>
440         __isl_give isl_val *isl_val_abs(__isl_take isl_val *v);
441         __isl_give isl_val *isl_val_neg(__isl_take isl_val *v);
442         __isl_give isl_val *isl_val_floor(__isl_take isl_val *v);
443         __isl_give isl_val *isl_val_ceil(__isl_take isl_val *v);
444         __isl_give isl_val *isl_val_trunc(__isl_take isl_val *v);
445
446 The following binary operations are available on C<isl_val>s.
447
448         #include <isl/val.h>
449         __isl_give isl_val *isl_val_abs(__isl_take isl_val *v);
450         __isl_give isl_val *isl_val_neg(__isl_take isl_val *v);
451         __isl_give isl_val *isl_val_floor(__isl_take isl_val *v);
452         __isl_give isl_val *isl_val_ceil(__isl_take isl_val *v);
453         __isl_give isl_val *isl_val_trunc(__isl_take isl_val *v);
454         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
455         __isl_give isl_val *isl_val_min(__isl_take isl_val *v1,
456                 __isl_take isl_val *v2);
457         __isl_give isl_val *isl_val_max(__isl_take isl_val *v1,
458                 __isl_take isl_val *v2);
459         __isl_give isl_val *isl_val_add(__isl_take isl_val *v1,
460                 __isl_take isl_val *v2);
461         __isl_give isl_val *isl_val_add_ui(__isl_take isl_val *v1,
462                 unsigned long v2);
463         __isl_give isl_val *isl_val_sub(__isl_take isl_val *v1,
464                 __isl_take isl_val *v2);
465         __isl_give isl_val *isl_val_sub_ui(__isl_take isl_val *v1,
466                 unsigned long v2);
467         __isl_give isl_val *isl_val_mul(__isl_take isl_val *v1,
468                 __isl_take isl_val *v2);
469         __isl_give isl_val *isl_val_mul_ui(__isl_take isl_val *v1,
470                 unsigned long v2);
471         __isl_give isl_val *isl_val_div(__isl_take isl_val *v1,
472                 __isl_take isl_val *v2);
473
474 On integer values, we additionally have the following operations.
475
476         #include <isl/val.h>
477         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
478         __isl_give isl_val *isl_val_mod(__isl_take isl_val *v1,
479                 __isl_take isl_val *v2);
480         __isl_give isl_val *isl_val_gcd(__isl_take isl_val *v1,
481                 __isl_take isl_val *v2);
482         __isl_give isl_val *isl_val_gcdext(__isl_take isl_val *v1,
483                 __isl_take isl_val *v2, __isl_give isl_val **x,
484                 __isl_give isl_val **y);
485
486 The function C<isl_val_gcdext> returns the greatest common divisor g
487 of C<v1> and C<v2> as well as two integers C<*x> and C<*y> such
488 that C<*x> * C<v1> + C<*y> * C<v2> = g.
489
490 A value can be read from input using
491
492         #include <isl/val.h>
493         __isl_give isl_val *isl_val_read_from_str(isl_ctx *ctx,
494                 const char *str);
495
496 A value can be printed using
497
498         #include <isl/val.h>
499         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_val(
500                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_val *v);
501
502 =head3 GMP specific functions
503
504 These functions are only available if C<isl> has been compiled with C<GMP>
505 support.
506
507 Specific integer and rational values can be created from C<GMP> values using
508 the following functions.
509
510         #include <isl/val_gmp.h>
511         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_gmp(isl_ctx *ctx,
512                 mpz_t z);
513         __isl_give isl_val *isl_val_from_gmp(isl_ctx *ctx,
514                 const mpz_t n, const mpz_t d);
515
516 The numerator and denominator of a rational value can be extracted as
517 C<GMP> values using the following functions.
518
519         #include <isl/val_gmp.h>
520         int isl_val_get_num_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
521         int isl_val_get_den_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
522
523 =head2 Integers (obsolescent)
524
525 All operations on integers, mainly the coefficients
526 of the constraints describing the sets and relations,
527 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
528 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
529 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
530 are wrapped inside C<isl> specific macros.
531 The basic type is C<isl_int> and the operations below
532 are available on this type.
533 The meanings of these operations are essentially the same
534 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
535 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
536 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
537 and they need to be released with C<isl_int_clear>
538 after the last use.
539 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
540 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
541 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
542 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
543
544 =over
545
546 =item isl_int_init(i)
547
548 =item isl_int_clear(i)
549
550 =item isl_int_set(r,i)
551
552 =item isl_int_set_si(r,i)
553
554 =item isl_int_set_gmp(r,g)
555
556 =item isl_int_get_gmp(i,g)
557
558 =item isl_int_abs(r,i)
559
560 =item isl_int_neg(r,i)
561
562 =item isl_int_swap(i,j)
563
564 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
565
566 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
567
568 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
569
570 =item isl_int_add(r,i,j)
571
572 =item isl_int_sub(r,i,j)
573
574 =item isl_int_mul(r,i,j)
575
576 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
577
578 =item isl_int_addmul(r,i,j)
579
580 =item isl_int_submul(r,i,j)
581
582 =item isl_int_gcd(r,i,j)
583
584 =item isl_int_lcm(r,i,j)
585
586 =item isl_int_divexact(r,i,j)
587
588 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
589
590 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
591
592 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
593
594 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
595
596 =item isl_int_read(r,s)
597
598 =item isl_int_print(out,i,width)
599
600 =item isl_int_sgn(i)
601
602 =item isl_int_cmp(i,j)
603
604 =item isl_int_cmp_si(i,si)
605
606 =item isl_int_eq(i,j)
607
608 =item isl_int_ne(i,j)
609
610 =item isl_int_lt(i,j)
611
612 =item isl_int_le(i,j)
613
614 =item isl_int_gt(i,j)
615
616 =item isl_int_ge(i,j)
617
618 =item isl_int_abs_eq(i,j)
619
620 =item isl_int_abs_ne(i,j)
621
622 =item isl_int_abs_lt(i,j)
623
624 =item isl_int_abs_gt(i,j)
625
626 =item isl_int_abs_ge(i,j)
627
628 =item isl_int_is_zero(i)
629
630 =item isl_int_is_one(i)
631
632 =item isl_int_is_negone(i)
633
634 =item isl_int_is_pos(i)
635
636 =item isl_int_is_neg(i)
637
638 =item isl_int_is_nonpos(i)
639
640 =item isl_int_is_nonneg(i)
641
642 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
643
644 =back
645
646 =head2 Sets and Relations
647
648 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
649 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
650 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
651 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
652 can be described as a conjunction of affine constraints, while
653 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
654 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
655 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
656 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
657 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
658 where spaces are considered different if they have a different number
659 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
660 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
661 one set of variables, while relations have two sets of variables,
662 input variables and output variables.
663
664 =head2 Memory Management
665
666 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
667 several substeps and since the user is usually not interested in
668 the intermediate results, most functions that return a new object
669 will also release all the objects passed as arguments.
670 If the user still wants to use one or more of these arguments
671 after the function call, she should pass along a copy of the
672 object rather than the object itself.
673 The user is then responsible for making sure that the original
674 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
675
676 The arguments and return values of all documented functions are
677 annotated to make clear which arguments are released and which
678 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
679 are used
680
681 =over
682
683 =item C<__isl_give>
684
685 C<__isl_give> means that a new object is returned.
686 The user should make sure that the returned pointer is
687 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
688 In between, it can be used as a value for as many
689 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
690 There is one exception, and that is the case where the
691 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
692 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
693
694 =item C<__isl_take>
695
696 C<__isl_take> means that the object the argument points to
697 is taken over by the function and may no longer be used
698 by the user as an argument to any other function.
699 The pointer value must be one returned by a function
700 returning an C<__isl_give> pointer.
701 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
702 be treated as an error in the sense that the function will
703 not perform its usual operation.  However, it will still
704 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
705 are released.
706
707 =item C<__isl_keep>
708
709 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
710 temporarily.  After the function has finished, the user
711 can still use it as an argument to other functions.
712 A C<NULL> value will be treated in the same way as
713 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
714
715 =back
716
717 =head2 Error Handling
718
719 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
720 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
721 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
722 to react on error: to warn, to continue or to abort.
723
724 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
725 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
726 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
727 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
728 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
729 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
730 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
731 continue to use isl, but only to observe new errors.
732
733         #include <isl/ctx.h>
734         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
735         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
736
737 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
738 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
739 implement its own error reporting.
740
741 The last option is to directly abort the execution of the program from within
742 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
743 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
744 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
745 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
746 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
747 abort on error.
748
749 The on error behavior of isl can be specified by calling
750 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
751 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
752 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
753 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
754 It is also possible to query the current error mode.
755
756         #include <isl/options.h>
757         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
758         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
759
760 =head2 Identifiers
761
762 Identifiers are used to identify both individual dimensions
763 and tuples of dimensions.  They consist of an optional name and an optional
764 user pointer.  The name and the user pointer cannot both be C<NULL>, however.
765 Identifiers with the same name but different pointer values
766 are considered to be distinct.
767 Similarly, identifiers with different names but the same pointer value
768 are also considered to be distinct.
769 Equal identifiers are represented using the same object.
770 Pairs of identifiers can therefore be tested for equality using the
771 C<==> operator.
772 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
773 using the following functions.
774
775         #include <isl/id.h>
776         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
777                 __isl_keep const char *name, void *user);
778         __isl_give isl_id *isl_id_set_free_user(
779                 __isl_take isl_id *id,
780                 __isl_give void (*free_user)(void *user));
781         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
782         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
783
784         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
785         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
786         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
787
788         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
789                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
790
791 The callback set by C<isl_id_set_free_user> is called on the user
792 pointer when the last reference to the C<isl_id> is freed.
793 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
794 data structure, so the result can only be used while the
795 corresponding C<isl_id> is alive.
796
797 =head2 Spaces
798
799 Whenever a new set, relation or similiar object is created from scratch,
800 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
801 Each space involves zero or more parameters and zero, one or two
802 tuples of set or input/output dimensions.  The parameters and dimensions
803 are identified by an C<isl_dim_type> and a position.
804 The type C<isl_dim_param> refers to parameters,
805 the type C<isl_dim_set> refers to set dimensions (for spaces
806 with a single tuple of dimensions) and the types C<isl_dim_in>
807 and C<isl_dim_out> refer to input and output dimensions
808 (for spaces with two tuples of dimensions).
809 Local spaces (see L</"Local Spaces">) also contain dimensions
810 of type C<isl_dim_div>.
811 Note that parameters are only identified by their position within
812 a given object.  Across different objects, parameters are (usually)
813 identified by their names or identifiers.  Only unnamed parameters
814 are identified by their positions across objects.  The use of unnamed
815 parameters is discouraged.
816
817         #include <isl/space.h>
818         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
819                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
820         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
821                 unsigned nparam);
822         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
823                 unsigned nparam, unsigned dim);
824         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
825         void *isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
826         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
827                 enum isl_dim_type type);
828
829 The space used for creating a parameter domain
830 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
831 For other sets, the space
832 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
833 for a relation, the space
834 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
835 C<isl_space_dim> can be used
836 to find out the number of dimensions of each type in
837 a space, where type may be
838 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
839 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
840 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
841
842 To check whether a given space is that of a set or a map
843 or whether it is a parameter space, use these functions:
844
845         #include <isl/space.h>
846         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
847         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
848         int isl_space_is_map(__isl_keep isl_space *space);
849
850 Spaces can be compared using the following functions:
851
852         #include <isl/space.h>
853         int isl_space_is_equal(__isl_keep isl_space *space1,
854                 __isl_keep isl_space *space2);
855         int isl_space_is_domain(__isl_keep isl_space *space1,
856                 __isl_keep isl_space *space2);
857         int isl_space_is_range(__isl_keep isl_space *space1,
858                 __isl_keep isl_space *space2);
859
860 C<isl_space_is_domain> checks whether the first argument is equal
861 to the domain of the second argument.  This requires in particular that
862 the first argument is a set space and that the second argument
863 is a map space.
864
865 It is often useful to create objects that live in the
866 same space as some other object.  This can be accomplished
867 by creating the new objects
868 (see L<Creating New Sets and Relations> or
869 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
870 of the original object.
871
872         #include <isl/set.h>
873         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
874                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
875         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
876
877         #include <isl/union_set.h>
878         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
879                 __isl_keep isl_union_set *uset);
880
881         #include <isl/map.h>
882         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
883                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
884         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
885
886         #include <isl/union_map.h>
887         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
888                 __isl_keep isl_union_map *umap);
889
890         #include <isl/constraint.h>
891         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
892                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
893
894         #include <isl/polynomial.h>
895         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
896                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
897         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
898                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
899         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
900                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
901         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
902                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
903         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
904                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
905         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
906                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
907         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
908                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
909         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
910                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
911         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
912                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
913
914         #include <isl/val.h>
915         __isl_give isl_space *isl_multi_val_get_space(
916                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
917
918         #include <isl/aff.h>
919         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
920                 __isl_keep isl_aff *aff);
921         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
922                 __isl_keep isl_aff *aff);
923         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
924                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
925         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
926                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
927         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_domain_space(
928                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
929         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
930                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
931         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
932                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
933         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
934                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
935         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
936                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
937         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_domain_space(
938                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
939         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_space(
940                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
941
942         #include <isl/point.h>
943         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
944                 __isl_keep isl_point *pnt);
945
946 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
947 using the following functions.
948
949         #include <isl/space.h>
950         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
951                 __isl_take isl_space *space,
952                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
953                 __isl_take isl_id *id);
954         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
955                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
956         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
957                 __isl_keep isl_space *space,
958                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
959         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
960                 __isl_take isl_space *space,
961                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
962                  __isl_keep const char *name);
963         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
964                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
965         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
966                 __isl_keep isl_space *space,
967                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
968
969 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
970 data structure, so the result can only be used while the
971 corresponding C<isl_space> is alive.
972 Also note that every function that operates on two sets or relations
973 requires that both arguments have the same parameters.  This also
974 means that if one of the arguments has named parameters, then the
975 other needs to have named parameters too and the names need to match.
976 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
977 arguments may have different parameters (as long as they are named),
978 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
979 the arguments.
980
981 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
982 its position can be obtained from the following function.
983
984         #include <isl/space.h>
985         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
986                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
987         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
988                 enum isl_dim_type type, const char *name);
989
990 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
991 using the following functions.
992
993         #include <isl/space.h>
994         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
995                 __isl_take isl_space *space,
996                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
997         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
998                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
999         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
1000                 enum isl_dim_type type);
1001         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
1002                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
1003         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
1004                 __isl_take isl_space *space,
1005                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1006         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
1007                 enum isl_dim_type type);
1008         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
1009                 enum isl_dim_type type);
1010
1011 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
1012 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
1013 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
1014 data structure.
1015 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
1016 to have the same name.
1017
1018 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
1019 the domain or range of a relation can be a nested relation.
1020 The following functions can be used to construct and deconstruct
1021 such nested spaces.
1022
1023         #include <isl/space.h>
1024         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
1025         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
1026         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
1027
1028 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
1029 be the space of a set, while that of
1030 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
1031 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
1032 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
1033
1034 Spaces can be created from other spaces
1035 using the following functions.
1036
1037         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
1038         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
1039         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
1040         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
1041         __isl_give isl_space *isl_space_params(
1042                 __isl_take isl_space *space);
1043         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
1044                 __isl_take isl_space *space);
1045         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
1046         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
1047                 __isl_take isl_space *right);
1048         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
1049                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
1050         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
1051                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
1052         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
1053                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1054         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
1055                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1056         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
1057                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
1058                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
1059                 unsigned n);
1060         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
1061                 __isl_take isl_space *space);
1062         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
1063                 __isl_take isl_space *domain,
1064                 __isl_take isl_space *range);
1065         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
1066         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
1067                 __isl_take isl_space *space);
1068         __isl_give isl_space *isl_space_uncurry(
1069                 __isl_take isl_space *space);
1070
1071 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
1072 the name and the internal structure are lost.
1073
1074 =head2 Local Spaces
1075
1076 A local space is essentially a space with
1077 zero or more existentially quantified variables.
1078 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
1079 using the following functions.
1080
1081         #include <isl/constraint.h>
1082         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
1083                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1084
1085         #include <isl/set.h>
1086         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
1087                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1088
1089         #include <isl/map.h>
1090         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
1091                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1092
1093 A new local space can be created from a space using
1094
1095         #include <isl/local_space.h>
1096         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
1097                 __isl_take isl_space *space);
1098
1099 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
1100
1101         #include <isl/local_space.h>
1102         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
1103                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1104         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
1105         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
1106                 enum isl_dim_type type);
1107         int isl_local_space_has_dim_id(
1108                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1109                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1110         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
1111                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1112                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1113         int isl_local_space_has_dim_name(
1114                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1115                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
1116         const char *isl_local_space_get_dim_name(
1117                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1118                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1119         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
1120                 __isl_take isl_local_space *ls,
1121                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
1122         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
1123                 __isl_take isl_local_space *ls,
1124                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1125                 __isl_take isl_id *id);
1126         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
1127                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1128         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
1129                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
1130         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
1131                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1132         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
1133
1134 Note that C<isl_local_space_get_div> can only be used on local spaces
1135 of sets.
1136
1137 Two local spaces can be compared using
1138
1139         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
1140                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
1141
1142 Local spaces can be created from other local spaces
1143 using the following functions.
1144
1145         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
1146                 __isl_take isl_local_space *ls);
1147         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
1148                 __isl_take isl_local_space *ls);
1149         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
1150                 __isl_take isl_local_space *ls);
1151         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
1152                 __isl_take isl_local_space *ls1,
1153                 __isl_take isl_local_space *ls2);
1154         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
1155                 __isl_take isl_local_space *ls,
1156                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1157         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
1158                 __isl_take isl_local_space *ls,
1159                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1160         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
1161                 __isl_take isl_local_space *ls,
1162                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1163
1164 =head2 Input and Output
1165
1166 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
1167 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
1168 in some cases.
1169
1170 =head3 C<isl> format
1171
1172 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
1173 syntax for describing the parameters and allows for the definition
1174 of an existentially quantified variable as the integer division
1175 of an affine expression.
1176 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
1177 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
1178
1179         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
1180                                 i - 10 a <= 6) }
1181
1182 A set or relation can have several disjuncts, separated
1183 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
1184 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
1185 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
1186 C<and>.
1187
1188 =head3 C<PolyLib> format
1189
1190 If the represented set is a union, then the first line
1191 contains a single number representing the number of disjuncts.
1192 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
1193
1194 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
1195 The first line contains two numbers representing
1196 the number of rows and columns,
1197 where the number of rows is equal to the number of constraints
1198 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
1199 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
1200 In each row, the first column indicates whether the constraint
1201 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
1202 corresponds to the constant term.
1203
1204 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
1205 appear in the last columns before the constant column.
1206 The coefficients of any existentially quantified variables appear
1207 between those of the set variables and those of the parameters.
1208
1209 =head3 Extended C<PolyLib> format
1210
1211 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
1212 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
1213 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
1214 also contains four additional numbers:
1215 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
1216 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
1217 quantified variables) and the number of parameters.
1218 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
1219 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
1220 dimensions is zero.
1221
1222 =head3 Input
1223
1224         #include <isl/set.h>
1225         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
1226                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1227         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
1228                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1229         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
1230                 FILE *input);
1231         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1232                 const char *str);
1233
1234         #include <isl/map.h>
1235         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
1236                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1237         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
1238                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1239         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
1240                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1241         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1242                 const char *str);
1243
1244         #include <isl/union_set.h>
1245         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
1246                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1247         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
1248                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1249
1250         #include <isl/union_map.h>
1251         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
1252                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1253         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
1254                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1255
1256 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
1257 or the C<isl> format.
1258
1259 =head3 Output
1260
1261 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1262 be created.
1263
1264         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1265                 FILE *file);
1266         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1267         void *isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
1268         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1269                 __isl_keep isl_printer *printer);
1270
1271 The printer can be inspected using the following functions.
1272
1273         FILE *isl_printer_get_file(
1274                 __isl_keep isl_printer *printer);
1275         int isl_printer_get_output_format(
1276                 __isl_keep isl_printer *p);
1277
1278 The behavior of the printer can be modified in various ways
1279
1280         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1281                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1282         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1283                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1284         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1285                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1286         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1287                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1288         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1289                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1290
1291 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1292 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1293 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1294 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
1295 C<isl_printer_set_indent>) spaces
1296 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1297 In the C<PolyLib> format output,
1298 the coefficients of the existentially quantified variables
1299 appear between those of the set variables and those
1300 of the parameters.
1301 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1302 by the specified amount (which may be negative).
1303
1304 To actually print something, use
1305
1306         #include <isl/printer.h>
1307         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1308                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1309
1310         #include <isl/set.h>
1311         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1312                 __isl_take isl_printer *printer,
1313                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1314         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1315                 __isl_take isl_printer *printer,
1316                 __isl_keep isl_set *set);
1317
1318         #include <isl/map.h>
1319         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1320                 __isl_take isl_printer *printer,
1321                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1322         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1323                 __isl_take isl_printer *printer,
1324                 __isl_keep isl_map *map);
1325
1326         #include <isl/union_set.h>
1327         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1328                 __isl_take isl_printer *p,
1329                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1330
1331         #include <isl/union_map.h>
1332         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1333                 __isl_take isl_printer *p,
1334                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1335
1336 When called on a file printer, the following function flushes
1337 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1338
1339         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1340                 __isl_take isl_printer *p);
1341
1342 =head2 Creating New Sets and Relations
1343
1344 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1345
1346 =over
1347
1348 =item * Empty sets and relations
1349
1350         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1351                 __isl_take isl_space *space);
1352         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1353                 __isl_take isl_space *space);
1354         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1355                 __isl_take isl_space *space);
1356         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1357                 __isl_take isl_space *space);
1358         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1359                 __isl_take isl_space *space);
1360         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1361                 __isl_take isl_space *space);
1362
1363 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1364 is only used to specify the parameters.
1365
1366 =item * Universe sets and relations
1367
1368         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1369                 __isl_take isl_space *space);
1370         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1371                 __isl_take isl_space *space);
1372         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1373                 __isl_take isl_space *space);
1374         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1375                 __isl_take isl_space *space);
1376         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1377                 __isl_take isl_union_set *uset);
1378         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1379                 __isl_take isl_union_map *umap);
1380
1381 The sets and relations constructed by the functions above
1382 contain all integer values, while those constructed by the
1383 functions below only contain non-negative values.
1384
1385         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1386                 __isl_take isl_space *space);
1387         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1388                 __isl_take isl_space *space);
1389         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1390                 __isl_take isl_space *space);
1391         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1392                 __isl_take isl_space *space);
1393
1394 =item * Identity relations
1395
1396         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1397                 __isl_take isl_space *space);
1398         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1399                 __isl_take isl_space *space);
1400
1401 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1402 to be the same.
1403
1404 =item * Lexicographic order
1405
1406         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1407                 __isl_take isl_space *set_space);
1408         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1409                 __isl_take isl_space *set_space);
1410         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1411                 __isl_take isl_space *set_space);
1412         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1413                 __isl_take isl_space *set_space);
1414         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1415                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1416         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1417                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1418         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1419                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1420         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1421                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1422
1423 The first four functions take a space for a B<set>
1424 and return relations that express that the elements in the domain
1425 are lexicographically less
1426 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1427 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1428 than the elements in the range.
1429 The last four functions take a space for a map
1430 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1431 in the domain are lexicographically less
1432 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1433 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1434 than the first C<n> dimensions in the range.
1435
1436 =back
1437
1438 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1439 using the following functions.
1440
1441         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1442                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1443         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1444                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1445
1446 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1447 using the following functions.
1448
1449         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_basic_set(
1450                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1451         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_basic_map(
1452                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1453         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1454                 __isl_take isl_set *set);
1455         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1456                 __isl_take isl_map *map);
1457
1458 The inverse conversions below can only be used if the input
1459 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1460 space.
1461
1462         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1463                 __isl_take isl_union_set *uset);
1464         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1465                 __isl_take isl_union_map *umap);
1466
1467 A zero-dimensional (basic) set can be constructed on a given parameter domain
1468 using the following function.
1469
1470         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_params(
1471                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1472         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1473                 __isl_take isl_set *set);
1474
1475 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1476 functions.
1477
1478         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1479                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1480         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1481         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1482                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1483         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1484                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1485         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1486         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1487                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1488         void *isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1489         void *isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1490         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1491         void *isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1492         void *isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1493         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1494
1495 Other sets and relations can be constructed by starting
1496 from a universe set or relation, adding equality and/or
1497 inequality constraints and then projecting out the
1498 existentially quantified variables, if any.
1499 Constraints can be constructed, manipulated and
1500 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1501 using the following functions.
1502
1503         #include <isl/constraint.h>
1504         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1505                 __isl_take isl_local_space *ls);
1506         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1507                 __isl_take isl_local_space *ls);
1508         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1509                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1510         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1511                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1512         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_val(
1513                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1514                 __isl_take isl_val *v);
1515         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1516                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1517                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1518         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1519                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1520                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1521         __isl_give isl_constraint *
1522         isl_constraint_set_coefficient_val(
1523                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1524                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_val *v);
1525         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1526                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1527                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1528         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1529                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1530                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1531         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1532                 __isl_take isl_map *map,
1533                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1534         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1535                 __isl_take isl_set *set,
1536                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1537         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1538                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1539                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1540
1541 For example, to create a set containing the even integers
1542 between 10 and 42, you would use the following code.
1543
1544         isl_space *space;
1545         isl_local_space *ls;
1546         isl_constraint *c;
1547         isl_basic_set *bset;
1548
1549         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1550         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1551         ls = isl_local_space_from_space(space);
1552
1553         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1554         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1555         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1556         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1557
1558         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1559         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1560         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1561         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1562
1563         c = isl_inequality_alloc(ls);
1564         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1565         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1566         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1567
1568         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1569
1570 Or, alternatively,
1571
1572         isl_basic_set *bset;
1573         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1574                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1575
1576 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1577 describing the equalities and the inequalities.
1578
1579         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1580                 __isl_take isl_space *space,
1581                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1582                 enum isl_dim_type c1,
1583                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1584                 enum isl_dim_type c4);
1585         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1586                 __isl_take isl_space *space,
1587                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1588                 enum isl_dim_type c1,
1589                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1590                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1591
1592 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1593 different kinds of variables appear in the input matrices
1594 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1595 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1596 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1597 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1598
1599 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1600 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1601 or a list of affine expressions
1602 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1603 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1604
1605         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1606                 __isl_take isl_aff *aff);
1607         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1608                 __isl_take isl_aff *aff);
1609         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1610                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1611         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1612                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1613         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1614                 __isl_take isl_space *domain_space,
1615                 __isl_take isl_aff_list *list);
1616         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1617                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1618         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1619                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1620         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1621                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1622         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1623                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1624         __isl_give isl_union_map *
1625         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1626                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1627
1628 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1629 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1630 of zero affine expressions.
1631
1632 =head2 Inspecting Sets and Relations
1633
1634 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1635 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1636 explained in the following sections.
1637 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1638 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1639 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1640 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1641
1642         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1643                 __isl_take isl_set *set);
1644         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1645                 __isl_take isl_map *map);
1646         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1647                 __isl_take isl_union_set *uset);
1648         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1649                 __isl_take isl_union_map *umap);
1650
1651 This explicit representation defines the existentially quantified
1652 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1653 including earlier existentially quantified variables.
1654 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1655 has a unique value when the values of the other variables are known.
1656 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1657 with the same explicit representations, should appear in the
1658 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1659 either of the following functions.
1660
1661         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1662                 __isl_take isl_set *set);
1663         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1664                 __isl_take isl_map *map);
1665
1666 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1667 using the following functions, which compute an overapproximation.
1668
1669         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1670                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1671         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1672                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1673         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1674                 __isl_take isl_set *set);
1675         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1676                 __isl_take isl_map *map);
1677
1678 It is also possible to only remove those divs that are defined
1679 in terms of a given range of dimensions or only those for which
1680 no explicit representation is known.
1681
1682         __isl_give isl_basic_set *
1683         isl_basic_set_remove_divs_involving_dims(
1684                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1685                 enum isl_dim_type type,
1686                 unsigned first, unsigned n);
1687         __isl_give isl_basic_map *
1688         isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1689                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1690                 enum isl_dim_type type,
1691                 unsigned first, unsigned n);
1692         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(
1693                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1694                 unsigned first, unsigned n);
1695         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(
1696                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1697                 unsigned first, unsigned n);
1698
1699         __isl_give isl_basic_set *
1700         isl_basic_set_remove_unknown_divs(
1701                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1702         __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(
1703                 __isl_take isl_set *set);
1704         __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(
1705                 __isl_take isl_map *map);
1706
1707 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1708
1709         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1710                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1711                 void *user);
1712         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1713                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1714                 void *user);
1715
1716 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1717 from
1718
1719         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1720         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1721
1722 To extract the set or map in a given space from a union, use
1723
1724         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1725                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1726                 __isl_take isl_space *space);
1727         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1728                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1729                 __isl_take isl_space *space);
1730
1731 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1732
1733         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1734                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1735                 void *user);
1736         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1737                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1738                 void *user);
1739
1740 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1741 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1742 occurs, the above functions will return -1.
1743
1744 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1745 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1746 If this is required, then the user should call one of
1747 the following functions first.
1748
1749         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1750                 __isl_take isl_set *set);
1751         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1752                 __isl_take isl_map *map);
1753
1754 The number of basic sets in a set can be obtained
1755 from
1756
1757         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1758
1759 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1760
1761         #include <isl/constraint.h>
1762
1763         int isl_basic_set_n_constraint(
1764                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1765         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1766                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1767                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1768                 void *user);
1769         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1770                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1771                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1772                 void *user);
1773         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1774
1775 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1776 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1777 occurs, the above functions will return -1.
1778 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1779 Use the following function to find out whether a constraint
1780 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1781
1782         int isl_constraint_is_equality(
1783                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1784
1785 The coefficients of the constraints can be inspected using
1786 the following functions.
1787
1788         int isl_constraint_is_lower_bound(
1789                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1790                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1791         int isl_constraint_is_upper_bound(
1792                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1793                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1794         void isl_constraint_get_constant(
1795                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1796         __isl_give isl_val *isl_constraint_get_constant_val(
1797                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1798         void isl_constraint_get_coefficient(
1799                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1800                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1801         __isl_give isl_val *isl_constraint_get_coefficient_val(
1802                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1803                 enum isl_dim_type type, int pos);
1804         int isl_constraint_involves_dims(
1805                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1806                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1807
1808 The explicit representations of the existentially quantified
1809 variables can be inspected using the following function.
1810 Note that the user is only allowed to use this function
1811 if the inspected set or map is the result of a call
1812 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1813 The existentially quantified variable is equal to the floor
1814 of the returned affine expression.  The affine expression
1815 itself can be inspected using the functions in
1816 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1817
1818         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1819                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1820
1821 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1822 form, use the following functions.
1823
1824         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1825                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1826                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1827                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1828         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1829                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1830                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1831                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1832         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1833                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1834                 enum isl_dim_type c1,
1835                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1836                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1837         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1838                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1839                 enum isl_dim_type c1,
1840                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1841                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1842
1843 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1844 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1845 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1846 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1847
1848 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1849 be obtained using the following functions.
1850
1851         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1852                 enum isl_dim_type type);
1853         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1854                 enum isl_dim_type type);
1855         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1856                 enum isl_dim_type type);
1857         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1858                 enum isl_dim_type type);
1859
1860 To check whether the description of a set or relation depends
1861 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1862 constraints.  Instead the following functions can be used.
1863
1864         int isl_basic_set_involves_dims(
1865                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1866                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1867         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1868                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1869         int isl_basic_map_involves_dims(
1870                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1871                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1872         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1873                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1874
1875 Similarly, the following functions can be used to check whether
1876 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1877
1878         int isl_set_dim_has_any_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1879                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1880         int isl_set_dim_has_any_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1881                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1882
1883 Note that these functions return true even if there is a bound on
1884 the dimension on only some of the basic sets of C<set>.
1885 To check if they have a bound for all of the basic sets in C<set>,
1886 use the following functions instead.
1887
1888         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1889                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1890         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1891                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1892
1893 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1894 or relation can be read off or set using the following functions.
1895
1896         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1897                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1898         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1899                 __isl_take isl_set *set);
1900         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1901         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1902                 __isl_keep isl_set *set);
1903         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1904                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1905                 __isl_take isl_id *id);
1906         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1907                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1908         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1909                 enum isl_dim_type type);
1910         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1911                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1912
1913         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1914                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1915         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1916                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1917         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1918         const char *isl_set_get_tuple_name(
1919                 __isl_keep isl_set *set);
1920         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1921                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1922                 enum isl_dim_type type);
1923         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1924                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1925                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1926         int isl_map_has_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
1927                 enum isl_dim_type type);
1928         const char *isl_map_get_tuple_name(
1929                 __isl_keep isl_map *map,
1930                 enum isl_dim_type type);
1931
1932 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1933 an internal data structure.
1934 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1935 read off using the following functions.
1936
1937         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1938                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1939                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1940         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1941                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1942                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1943         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1944                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1945         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1946                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1947                 unsigned pos);
1948         int isl_basic_map_has_dim_id(
1949                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1950                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1951         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1952                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1953                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1954         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1955                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1956         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1957                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1958                 unsigned pos);
1959
1960         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1961                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1962         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1963                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1964         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1965                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1966         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1967                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1968
1969         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1970                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1971                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1972         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1973                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1974                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1975         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1976                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1977         const char *isl_set_get_dim_name(
1978                 __isl_keep isl_set *set,
1979                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1980         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1981                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1982                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1983         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
1984                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1985         const char *isl_map_get_dim_name(
1986                 __isl_keep isl_map *map,
1987                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1988
1989 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1990 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1991 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1992 operations and may not be preserved across those operations.
1993
1994 =head2 Properties
1995
1996 =head3 Unary Properties
1997
1998 =over
1999
2000 =item * Emptiness
2001
2002 The following functions test whether the given set or relation
2003 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
2004 any computations, but simply check if the given set or relation
2005 is already known to be empty.
2006
2007         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2008         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2009         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
2010         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
2011         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
2012         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2013         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2014         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
2015         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
2016         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
2017
2018 =item * Universality
2019
2020         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2021         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2022         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
2023
2024 =item * Single-valuedness
2025
2026         int isl_basic_map_is_single_valued(
2027                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2028         int isl_map_plain_is_single_valued(
2029                 __isl_keep isl_map *map);
2030         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
2031         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
2032
2033 =item * Injectivity
2034
2035         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
2036         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
2037         int isl_union_map_plain_is_injective(
2038                 __isl_keep isl_union_map *umap);
2039         int isl_union_map_is_injective(
2040                 __isl_keep isl_union_map *umap);
2041
2042 =item * Bijectivity
2043
2044         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
2045         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
2046
2047 =item * Position
2048
2049         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
2050                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
2051                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2052                 isl_int *val);
2053         int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
2054                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2055                 isl_int *val);
2056         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
2057                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2058                 isl_int *val);
2059
2060 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
2061 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
2062
2063         __isl_give isl_val *isl_map_plain_get_val_if_fixed(
2064                 __isl_keep isl_map *map,
2065                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2066
2067 If the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
2068 has a fixed value, then return that value.
2069 Otherwise return NaN.
2070
2071 =item * Space
2072
2073 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
2074
2075         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
2076         int isl_union_set_is_params(
2077                 __isl_keep isl_union_set *uset);
2078
2079 =item * Wrapping
2080
2081 The following functions check whether the domain of the given
2082 (basic) set is a wrapped relation.
2083
2084         int isl_basic_set_is_wrapping(
2085                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2086         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
2087
2088 =item * Internal Product
2089
2090         int isl_basic_map_can_zip(
2091                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2092         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
2093
2094 Check whether the product of domain and range of the given relation
2095 can be computed,
2096 i.e., whether both domain and range are nested relations.
2097
2098 =item * Currying
2099
2100         int isl_basic_map_can_curry(
2101                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2102         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
2103
2104 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
2105
2106         int isl_basic_map_can_uncurry(
2107                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2108         int isl_map_can_uncurry(__isl_keep isl_map *map);
2109
2110 Check whether the range of the (basic) relation is a wrapped relation.
2111
2112 =back
2113
2114 =head3 Binary Properties
2115
2116 =over
2117
2118 =item * Equality
2119
2120         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2121                 __isl_keep isl_set *set2);
2122         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2123                 __isl_keep isl_set *set2);
2124         int isl_union_set_is_equal(
2125                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2126                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2127         int isl_basic_map_is_equal(
2128                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2129                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2130         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2131                 __isl_keep isl_map *map2);
2132         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2133                 __isl_keep isl_map *map2);
2134         int isl_union_map_is_equal(
2135                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2136                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2137
2138 =item * Disjointness
2139
2140         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2141                 __isl_keep isl_set *set2);
2142         int isl_set_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2143                 __isl_keep isl_set *set2);
2144         int isl_map_is_disjoint(__isl_keep isl_map *map1,
2145                 __isl_keep isl_map *map2);
2146
2147 =item * Subset
2148
2149         int isl_basic_set_is_subset(
2150                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
2151                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
2152         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
2153                 __isl_keep isl_set *set2);
2154         int isl_set_is_strict_subset(
2155                 __isl_keep isl_set *set1,
2156                 __isl_keep isl_set *set2);
2157         int isl_union_set_is_subset(
2158                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2159                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2160         int isl_union_set_is_strict_subset(
2161                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2162                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2163         int isl_basic_map_is_subset(
2164                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2165                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2166         int isl_basic_map_is_strict_subset(
2167                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2168                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2169         int isl_map_is_subset(
2170                 __isl_keep isl_map *map1,
2171                 __isl_keep isl_map *map2);
2172         int isl_map_is_strict_subset(
2173                 __isl_keep isl_map *map1,
2174                 __isl_keep isl_map *map2);
2175         int isl_union_map_is_subset(
2176                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2177                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2178         int isl_union_map_is_strict_subset(
2179                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2180                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2181
2182 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
2183 second argument.
2184
2185 =item * Order
2186
2187         int isl_set_plain_cmp(__isl_keep isl_set *set1,
2188                 __isl_keep isl_set *set2);
2189
2190 This function is useful for sorting C<isl_set>s.
2191 The order depends on the internal representation of the inputs.
2192 The order is fixed over different calls to the function (assuming
2193 the internal representation of the inputs has not changed), but may
2194 change over different versions of C<isl>.
2195
2196 =back
2197
2198 =head2 Unary Operations
2199
2200 =over
2201
2202 =item * Complement
2203
2204         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
2205                 __isl_take isl_set *set);
2206         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
2207                 __isl_take isl_map *map);
2208
2209 =item * Inverse map
2210
2211         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
2212                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2213         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
2214                 __isl_take isl_map *map);
2215         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
2216                 __isl_take isl_union_map *umap);
2217
2218 =item * Projection
2219
2220         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
2221                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2222                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2223         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2224                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2225                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2226         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2227                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2228         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2229                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2230         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
2231                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2232         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
2233                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2234         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
2235                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2236         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
2237         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
2238         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
2239                 __isl_take isl_map *bmap);
2240         __isl_give isl_set *isl_map_range(
2241                 __isl_take isl_map *map);
2242         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
2243                 __isl_take isl_union_set *uset);
2244         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
2245                 __isl_take isl_union_map *umap);
2246         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
2247                 __isl_take isl_union_map *umap);
2248         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
2249                 __isl_take isl_union_map *umap);
2250
2251         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
2252                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2253         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
2254                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2255         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
2256         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
2257         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
2258                 __isl_take isl_union_map *umap);
2259         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
2260                 __isl_take isl_union_map *umap);
2261
2262 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2263 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
2264
2265 =item * Elimination
2266
2267         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_eliminate(
2268                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2269                 enum isl_dim_type type,
2270                 unsigned first, unsigned n);
2271         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
2272                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
2273                 unsigned first, unsigned n);
2274         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
2275                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2276                 enum isl_dim_type type,
2277                 unsigned first, unsigned n);
2278         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
2279                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
2280                 unsigned first, unsigned n);
2281
2282 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
2283 without removing the dimensions.
2284
2285 =item * Slicing
2286
2287         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
2288                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2289                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2290                 isl_int value);
2291         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
2292                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2293                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2294         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_val(
2295                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2296                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2297                 __isl_take isl_val *v);
2298         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
2299                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2300                 isl_int value);
2301         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
2302                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2303         __isl_give isl_set *isl_set_fix_val(
2304                 __isl_take isl_set *set,
2305                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2306                 __isl_take isl_val *v);
2307         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
2308                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2309                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2310         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_val(
2311                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2312                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2313                 __isl_take isl_val *v);
2314         __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
2315                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2316                 isl_int value);
2317         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
2318                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2319         __isl_give isl_map *isl_map_fix_val(
2320                 __isl_take isl_map *map,
2321                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2322                 __isl_take isl_val *v);
2323
2324 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2325 dimension has the fixed given value.
2326
2327         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
2328                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2329                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2330         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_upper_bound_si(
2331                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2332                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2333         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(
2334                 __isl_take isl_set *set,
2335                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2336                 isl_int value);
2337         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
2338                 __isl_take isl_set *set,
2339                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2340         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_val(
2341                 __isl_take isl_set *set,
2342                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2343                 __isl_take isl_val *value);
2344         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
2345                 __isl_take isl_map *map,
2346                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2347         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(
2348                 __isl_take isl_set *set,
2349                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2350                 isl_int value);
2351         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
2352                 __isl_take isl_set *set,
2353                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2354         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_val(
2355                 __isl_take isl_set *set,
2356                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2357                 __isl_take isl_val *value);
2358         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
2359                 __isl_take isl_map *map,
2360                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2361
2362 Intersect the set or relation with the half-space where the given
2363 dimension has a value bounded by the fixed given integer value.
2364
2365         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
2366                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2367                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2368         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
2369                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2370                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2371                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2372         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
2373                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2374                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2375
2376 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2377 dimensions are equal to each other.
2378
2379         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
2380                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2381                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2382
2383 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2384 dimensions have opposite values.
2385
2386         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_ge(
2387                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2388                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2389                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2390         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2391                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2392                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2393         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_gt(
2394                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2395                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2396                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2397         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2398                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2399                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2400
2401 Intersect the relation with the half-space where the given
2402 dimensions satisfy the given ordering.
2403
2404 =item * Identity
2405
2406         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2407                 __isl_take isl_set *set);
2408         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2409                 __isl_take isl_union_set *uset);
2410
2411 Construct an identity relation on the given (union) set.
2412
2413 =item * Deltas
2414
2415         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2416                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2417         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2418         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2419                 __isl_take isl_union_map *umap);
2420
2421 These functions return a (basic) set containing the differences
2422 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2423
2424         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2425                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2426         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2427                 __isl_take isl_map *map);
2428         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2429                 __isl_take isl_union_map *umap);
2430
2431 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2432 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2433
2434 =item * Coalescing
2435
2436 Simplify the representation of a set or relation by trying
2437 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2438 basic set or relation.
2439
2440         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2441         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2442         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2443                 __isl_take isl_union_set *uset);
2444         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2445                 __isl_take isl_union_map *umap);
2446
2447 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2448 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2449 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2450 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2451 the following option.
2452
2453         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2454                 isl_ctx *ctx, int val);
2455         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2456                 isl_ctx *ctx);
2457
2458 =item * Detecting equalities
2459
2460         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2461                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2462         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2463                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2464         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2465                 __isl_take isl_set *set);
2466         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2467                 __isl_take isl_map *map);
2468         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2469                 __isl_take isl_union_set *uset);
2470         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2471                 __isl_take isl_union_map *umap);
2472
2473 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2474 equalities.
2475
2476 =item * Removing redundant constraints
2477
2478         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2479                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2480         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2481                 __isl_take isl_set *set);
2482         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2483                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2484         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2485                 __isl_take isl_map *map);
2486
2487 =item * Convex hull
2488
2489         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2490                 __isl_take isl_set *set);
2491         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2492                 __isl_take isl_map *map);
2493
2494 If the input set or relation has any existentially quantified
2495 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2496
2497 =item * Simple hull
2498
2499         __isl_give isl_basic_set *
2500         isl_set_unshifted_simple_hull(
2501                 __isl_take isl_set *set);
2502         __isl_give isl_basic_map *
2503         isl_map_unshifted_simple_hull(
2504                 __isl_take isl_map *map);
2505         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2506                 __isl_take isl_set *set);
2507         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2508                 __isl_take isl_map *map);
2509         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2510                 __isl_take isl_union_map *umap);
2511
2512 These functions compute a single basic set or relation
2513 that contains the whole input set or relation.
2514 In particular, the output is described by translates
2515 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2516 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull>, only the original
2517 constraints are used, without any translation.
2518
2519 =begin latex
2520
2521 (See \autoref{s:simple hull}.)
2522
2523 =end latex
2524
2525 =item * Affine hull
2526
2527         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2528                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2529         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2530                 __isl_take isl_set *set);
2531         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2532                 __isl_take isl_union_set *uset);
2533         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2534                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2535         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2536                 __isl_take isl_map *map);
2537         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2538                 __isl_take isl_union_map *umap);
2539
2540 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2541 per space.
2542
2543 =item * Polyhedral hull
2544
2545         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2546                 __isl_take isl_set *set);
2547         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2548                 __isl_take isl_map *map);
2549         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2550                 __isl_take isl_union_set *uset);
2551         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2552                 __isl_take isl_union_map *umap);
2553
2554 These functions compute a single basic set or relation
2555 not involving any existentially quantified variables
2556 that contains the whole input set or relation.
2557 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2558 per space.
2559
2560 =item * Other approximations
2561
2562         __isl_give isl_basic_set *
2563         isl_basic_set_drop_constraints_involving_dims(
2564                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2565                 enum isl_dim_type type,
2566                 unsigned first, unsigned n);
2567         __isl_give isl_basic_map *
2568         isl_basic_map_drop_constraints_involving_dims(
2569                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2570                 enum isl_dim_type type,
2571                 unsigned first, unsigned n);
2572         __isl_give isl_basic_set *
2573         isl_basic_set_drop_constraints_not_involving_dims(
2574                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2575                 enum isl_dim_type type,
2576                 unsigned first, unsigned n);
2577         __isl_give isl_set *
2578         isl_set_drop_constraints_involving_dims(
2579                 __isl_take isl_set *set,
2580                 enum isl_dim_type type,
2581                 unsigned first, unsigned n);
2582         __isl_give isl_map *
2583         isl_map_drop_constraints_involving_dims(
2584                 __isl_take isl_map *map,
2585                 enum isl_dim_type type,
2586                 unsigned first, unsigned n);
2587
2588 These functions drop any constraints (not) involving the specified dimensions.
2589 Note that the result depends on the representation of the input.
2590
2591 =item * Feasibility
2592
2593         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2594                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2595         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2596                 __isl_take isl_set *set);
2597         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2598                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2599         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2600                 __isl_take isl_map *map);
2601
2602 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2603 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2604
2605 =item * Optimization
2606
2607         #include <isl/ilp.h>
2608         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
2609                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2610                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
2611         __isl_give isl_val *isl_basic_set_max_val(
2612                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2613                 __isl_keep isl_aff *obj);
2614         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
2615                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2616         __isl_give isl_val *isl_set_min_val(
2617                 __isl_keep isl_set *set,
2618                 __isl_keep isl_aff *obj);
2619         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
2620                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2621         __isl_give isl_val *isl_set_max_val(
2622                 __isl_keep isl_set *set,
2623                 __isl_keep isl_aff *obj);
2624
2625 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2626 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2627 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
2628 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>, in case of
2629 an C<isl_lp_result>.  If the result is an C<isl_val> then
2630 the result is C<NULL> in case of an error, the optimal value in case
2631 there is one, negative infinity or infinity if the problem is unbounded and
2632 NaN if the problem is empty.
2633
2634 =item * Parametric optimization
2635
2636         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2637                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2638         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2639                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2640         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2641                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2642
2643 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2644 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2645 of the other set or output dimensions.
2646 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2647
2648 =item * Dual
2649
2650 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2651 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2652 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2653 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2654 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2655 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2656 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2657 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2658 in future.  In particular, future implementations may use different
2659 dualization algorithms or skip the elimination step.
2660
2661         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2662                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2663         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2664                 __isl_take isl_set *set);
2665         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2666                 __isl_take isl_union_set *bset);
2667         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2668                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2669         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2670                 __isl_take isl_set *set);
2671         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2672                 __isl_take isl_union_set *bset);
2673
2674 =item * Power
2675
2676         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power(
2677                 __isl_take isl_map *map, isl_int exp);
2678         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_fixed_power(
2679                 __isl_take isl_union_map *umap, isl_int exp);
2680
2681 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2682 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2683 of C<map> is computed.
2684
2685         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2686                 int *exact);
2687         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2688                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2689
2690 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2691 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2692 I<k>th power of C<map>.
2693 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2694 then C<*exact> is set to C<1>.
2695
2696 =item * Transitive closure
2697
2698         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2699                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2700         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2701                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2702
2703 Compute the transitive closure of C<map>.
2704 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2705 then C<*exact> is set to C<1>.
2706
2707 =item * Reaching path lengths
2708
2709         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2710                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2711
2712 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2713 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2714 end up in the given element.
2715 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2716 then C<*exact> is set to C<1>.
2717 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2718 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2719 In particular, if the input relation is a dependence relation
2720 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2721 to the free schedule.
2722 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2723 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2724 the overapproximation), then you will get an error message.
2725
2726 =item * Wrapping
2727
2728         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2729                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2730         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2731                 __isl_take isl_map *map);
2732         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2733                 __isl_take isl_union_map *umap);
2734         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2735                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2736         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2737                 __isl_take isl_set *set);
2738         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2739                 __isl_take isl_union_set *uset);
2740
2741 =item * Flattening
2742
2743 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2744 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2745 then the name of the space is also removed.
2746
2747         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2748                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2749         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2750                 __isl_take isl_set *set);
2751         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2752                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2753         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2754                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2755         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2756                 __isl_take isl_map *map);
2757         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2758                 __isl_take isl_map *map);
2759         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2760                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2761         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2762                 __isl_take isl_map *map);
2763
2764         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2765                 __isl_take isl_set *set);
2766
2767 The function above constructs a relation
2768 that maps the input set to a flattened version of the set.
2769
2770 =item * Lifting
2771
2772 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2773 to the existentially quantified variables in the input.
2774 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2775 is the original space and the range corresponds to the original
2776 existentially quantified variables.
2777
2778         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2779                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2780         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2781                 __isl_take isl_set *set);
2782         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2783                 __isl_take isl_union_set *uset);
2784
2785 Given a local space that contains the existentially quantified
2786 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2787 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2788 can be constructed using the following function.
2789
2790         #include <isl/local_space.h>
2791         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2792                 __isl_take isl_local_space *ls);
2793
2794 =item * Internal Product
2795
2796         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2797                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2798         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2799                 __isl_take isl_map *map);
2800         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2801                 __isl_take isl_union_map *umap);
2802
2803 Given a relation with nested relations for domain and range,
2804 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2805
2806 =item * Currying
2807
2808         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2809                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2810         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_uncurry(
2811                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2812         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2813                 __isl_take isl_map *map);
2814         __isl_give isl_map *isl_map_uncurry(
2815                 __isl_take isl_map *map);
2816         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2817                 __isl_take isl_union_map *umap);
2818         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_uncurry(
2819                 __isl_take isl_union_map *umap);
2820
2821 Given a relation with a nested relation for domain,
2822 the C<curry> functions
2823 move the range of the nested relation out of the domain
2824 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2825 with the original range as range of this nested relation.
2826 The C<uncurry> functions perform the inverse operation.
2827
2828 =item * Aligning parameters
2829
2830         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_align_params(
2831                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2832                 __isl_take isl_space *model);
2833         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2834                 __isl_take isl_set *set,
2835                 __isl_take isl_space *model);
2836         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_align_params(
2837                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2838                 __isl_take isl_space *model);
2839         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2840                 __isl_take isl_map *map,
2841                 __isl_take isl_space *model);
2842
2843 Change the order of the parameters of the given set or relation
2844 such that the first parameters match those of C<model>.
2845 This may involve the introduction of extra parameters.
2846 All parameters need to be named.
2847
2848 =item * Dimension manipulation
2849
2850         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_dims(
2851                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2852                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2853         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2854                 __isl_take isl_set *set,
2855                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2856         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2857                 __isl_take isl_map *map,
2858                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2859         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_insert_dims(
2860                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2861                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2862                 unsigned n);
2863         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert_dims(
2864                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2865                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2866                 unsigned n);
2867         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2868                 __isl_take isl_set *set,
2869                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2870         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2871                 __isl_take isl_map *map,
2872                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2873         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2874                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2875                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2876                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2877                 unsigned n);
2878         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2879                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2880                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2881                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2882                 unsigned n);
2883         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2884                 __isl_take isl_set *set,
2885                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2886                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2887                 unsigned n);
2888         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2889                 __isl_take isl_map *map,
2890                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2891                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2892                 unsigned n);
2893
2894 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2895 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2896 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2897 to add new parameters, assuming
2898 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2899 are not sufficient.
2900
2901 =back
2902
2903 =head2 Binary Operations
2904
2905 The two arguments of a binary operation not only need to live
2906 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2907 the same (number of) parameters.
2908
2909 =head3 Basic Operations
2910
2911 =over
2912
2913 =item * Intersection
2914
2915         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2916                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2917                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2918         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2919                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2920                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2921         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2922                 __isl_take isl_set *set,
2923                 __isl_take isl_set *params);
2924         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2925                 __isl_take isl_set *set1,
2926                 __isl_take isl_set *set2);
2927         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2928                 __isl_take isl_union_set *uset,
2929                 __isl_take isl_set *set);
2930         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2931                 __isl_take isl_union_map *umap,
2932                 __isl_take isl_set *set);
2933         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2934                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2935                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2936         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2937                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2938                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2939         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2940                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2941                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2942         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2943                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2944                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2945         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2946                 __isl_take isl_map *map,
2947                 __isl_take isl_set *params);
2948         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2949                 __isl_take isl_map *map,
2950                 __isl_take isl_set *set);
2951         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2952                 __isl_take isl_map *map,
2953                 __isl_take isl_set *set);
2954         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2955                 __isl_take isl_map *map1,
2956                 __isl_take isl_map *map2);
2957         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2958                 __isl_take isl_union_map *umap,
2959                 __isl_take isl_union_set *uset);
2960         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2961                 __isl_take isl_union_map *umap,
2962                 __isl_take isl_union_set *uset);
2963         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2964                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2965                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2966
2967 The second argument to the C<_params> functions needs to be
2968 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
2969 for either argument is only allowed if the other argument is
2970 a parametric set as well.
2971
2972 =item * Union
2973
2974         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2975                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2976                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2977         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2978                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2979                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2980         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2981                 __isl_take isl_set *set1,
2982                 __isl_take isl_set *set2);
2983         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2984                 __isl_take isl_map *map1,
2985                 __isl_take isl_map *map2);
2986         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2987                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2988                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2989         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2990                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2991                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2992
2993 =item * Set difference
2994
2995         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2996                 __isl_take isl_set *set1,
2997                 __isl_take isl_set *set2);
2998         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2999                 __isl_take isl_map *map1,
3000                 __isl_take isl_map *map2);
3001         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
3002                 __isl_take isl_map *map,
3003                 __isl_take isl_set *dom);
3004         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
3005                 __isl_take isl_map *map,
3006                 __isl_take isl_set *dom);
3007         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
3008                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3009                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3010         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
3011                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3012                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3013         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_domain(
3014                 __isl_take isl_union_map *umap,
3015                 __isl_take isl_union_set *dom);
3016         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_range(
3017                 __isl_take isl_union_map *umap,
3018                 __isl_take isl_union_set *dom);
3019
3020 =item * Application
3021
3022         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
3023                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3024                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3025         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
3026                 __isl_take isl_set *set,
3027                 __isl_take isl_map *map);
3028         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
3029                 __isl_take isl_union_set *uset,
3030                 __isl_take isl_union_map *umap);
3031         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
3032                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3033                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3034         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
3035                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3036                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3037         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
3038                 __isl_take isl_map *map1,
3039                 __isl_take isl_map *map2);
3040         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
3041                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3042                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3043         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
3044                 __isl_take isl_map *map1,
3045                 __isl_take isl_map *map2);
3046         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
3047                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3048                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3049
3050 =item * Preimage
3051
3052         __isl_give isl_basic_set *
3053         isl_basic_set_preimage_multi_aff(
3054                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3055                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3056         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_aff(
3057                 __isl_take isl_set *set,
3058                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3059         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_pw_multi_aff(
3060                 __isl_take isl_set *set,
3061                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3062         __isl_give isl_map *isl_map_preimage_domain_multi_aff(
3063                 __isl_take isl_map *map,
3064                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3065         __isl_give isl_union_map *
3066         isl_union_map_preimage_domain_multi_aff(
3067                 __isl_take isl_union_map *umap,
3068                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3069
3070 These functions compute the preimage of the given set or map domain under
3071 the given function.  In other words, the expression is plugged
3072 into the set description or into the domain of the map.
3073 Objects of types C<isl_multi_aff> and C<isl_pw_multi_aff> are described in
3074 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3075
3076 =item * Cartesian Product
3077
3078         __isl_give isl_set *isl_set_product(
3079                 __isl_take isl_set *set1,
3080                 __isl_take isl_set *set2);
3081         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
3082                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3083                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3084         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
3085                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3086                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3087         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
3088                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3089                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3090         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_product(
3091                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3092                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3093         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
3094                 __isl_take isl_map *map1,
3095                 __isl_take isl_map *map2);
3096         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
3097                 __isl_take isl_map *map1,
3098                 __isl_take isl_map *map2);
3099         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_product(
3100                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3101                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3102         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
3103                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3104                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3105         __isl_give isl_map *isl_map_product(
3106                 __isl_take isl_map *map1,
3107                 __isl_take isl_map *map2);
3108         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
3109                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3110                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3111
3112 The above functions compute the cross product of the given
3113 sets or relations.  The domains and ranges of the results
3114 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
3115 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
3116 instead.
3117
3118         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
3119                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
3120                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
3121         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
3122                 __isl_take isl_set *set1,
3123                 __isl_take isl_set *set2);
3124         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
3125                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3126                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3127         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
3128                 __isl_take isl_map *map1,
3129                 __isl_take isl_map *map2);
3130         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
3131                 __isl_take isl_map *map1,
3132                 __isl_take isl_map *map2);
3133         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
3134                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3135                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3136         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
3137                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3138                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3139         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
3140                 __isl_take isl_map *map1,
3141                 __isl_take isl_map *map2);
3142
3143 =item * Simplification
3144
3145         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
3146                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3147                 __isl_take isl_basic_set *context);
3148         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
3149                 __isl_take isl_set *context);
3150         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
3151                 __isl_take isl_set *set,
3152                 __isl_take isl_set *context);
3153         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
3154                 __isl_take isl_union_set *uset,
3155                 __isl_take isl_union_set *context);
3156         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
3157                 __isl_take isl_union_set *uset,
3158                 __isl_take isl_set *set);
3159         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
3160                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3161                 __isl_take isl_basic_map *context);
3162         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
3163                 __isl_take isl_map *context);
3164         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
3165                 __isl_take isl_map *map,
3166                 __isl_take isl_set *context);
3167         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
3168                 __isl_take isl_map *map,
3169                 __isl_take isl_set *context);
3170         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
3171                 __isl_take isl_map *map,
3172                 __isl_take isl_set *context);
3173         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
3174                 __isl_take isl_union_map *umap,
3175                 __isl_take isl_union_map *context);
3176         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
3177                 __isl_take isl_union_map *umap,
3178                 __isl_take isl_set *set);
3179         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
3180                 __isl_take isl_union_map *umap,
3181                 __isl_take isl_union_set *uset);
3182         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
3183                 __isl_take isl_union_map *umap,
3184                 __isl_take isl_union_set *uset);
3185
3186 The gist operation returns a set or relation that has the
3187 same intersection with the context as the input set or relation.
3188 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
3189 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
3190 are removed.
3191 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
3192 per space.
3193
3194 =back
3195
3196 =head3 Lexicographic Optimization
3197
3198 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
3199 the following functions
3200 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
3201 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
3202 that satisfy C<dom>.
3203 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3204 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
3205 has no elements.
3206 In other words, the union of the parameter values
3207 for which the result is non-empty and of C<*empty>
3208 is equal to C<dom>.
3209
3210         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
3211                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3212                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3213                 __isl_give isl_set **empty);
3214         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
3215                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3216                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3217                 __isl_give isl_set **empty);
3218         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
3219                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3220                 __isl_give isl_set **empty);
3221         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
3222                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3223                 __isl_give isl_set **empty);
3224
3225 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
3226 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
3227 of the elements in C<set> (or C<bset>).
3228 In case of union sets, the optimum is computed per space.
3229
3230         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
3231                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3232         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
3233                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3234         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
3235                 __isl_take isl_set *set);
3236         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
3237                 __isl_take isl_set *set);
3238         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
3239                 __isl_take isl_union_set *uset);
3240         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
3241                 __isl_take isl_union_set *uset);
3242
3243 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
3244 the following functions
3245 compute a relation that maps each element of C<dom>
3246 to the single lexicographic minimum or maximum
3247 of the elements that are associated to that same
3248 element in C<map> (or C<bmap>).
3249 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3250 that contains the elements in C<dom> that do not map
3251 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
3252 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
3253 is equal to C<dom>.
3254
3255         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3256                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3257                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3258                 __isl_give isl_set **empty);
3259         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3260                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3261                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3262                 __isl_give isl_set **empty);
3263         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
3264                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3265                 __isl_give isl_set **empty);
3266         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
3267                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3268                 __isl_give isl_set **empty);
3269
3270 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
3271 return a map mapping each element in the domain of
3272 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
3273 of all elements associated to that element.
3274 In case of union relations, the optimum is computed per space.
3275
3276         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
3277                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3278         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
3279                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3280         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
3281                 __isl_take isl_map *map);
3282         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
3283                 __isl_take isl_map *map);
3284         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
3285                 __isl_take isl_union_map *umap);
3286         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
3287                 __isl_take isl_union_map *umap);
3288
3289 The following functions return their result in the form of
3290 a piecewise multi-affine expression
3291 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
3292 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
3293 returning a basic set or relation.
3294
3295         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3296         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
3297                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3298         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3299         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3300                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3301                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3302                 __isl_give isl_set **empty);
3303         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3304         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3305                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3306                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3307                 __isl_give isl_set **empty);
3308         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3309         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3310                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3311                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3312                 __isl_give isl_set **empty);
3313         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3314         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3315                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3316                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3317                 __isl_give isl_set **empty);
3318         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmin_pw_multi_aff(
3319                 __isl_take isl_set *set);
3320         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmax_pw_multi_aff(
3321                 __isl_take isl_set *set);
3322         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmin_pw_multi_aff(
3323                 __isl_take isl_map *map);
3324         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmax_pw_multi_aff(
3325                 __isl_take isl_map *map);
3326
3327 =head2 Lists
3328
3329 Lists are defined over several element types, including
3330 C<isl_val>, C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_constraint>,
3331 C<isl_basic_set>, C<isl_set>, C<isl_ast_expr> and C<isl_ast_node>.
3332 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
3333 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
3334
3335         #include <isl/list.h>
3336         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
3337                 __isl_take isl_set *el);
3338         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
3339                 isl_ctx *ctx, int n);
3340         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
3341                 __isl_keep isl_set_list *list);
3342         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_insert(
3343                 __isl_take isl_set_list *list, unsigned pos,
3344                 __isl_take isl_set *el);
3345         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
3346                 __isl_take isl_set_list *list,
3347                 __isl_take isl_set *el);
3348         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_drop(
3349                 __isl_take isl_set_list *list,
3350                 unsigned first, unsigned n);
3351         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
3352                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
3353                 __isl_take isl_set *set);
3354         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
3355                 __isl_take isl_set_list *list1,
3356                 __isl_take isl_set_list *list2);
3357         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_sort(
3358                 __isl_take isl_set_list *list,
3359                 int (*cmp)(__isl_keep isl_set *a,
3360                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3361                 void *user);
3362         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
3363
3364 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
3365 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
3366 element.
3367
3368 Lists can be inspected using the following functions.
3369
3370         #include <isl/list.h>
3371         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
3372         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
3373         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
3374                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
3375         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
3376                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3377                 void *user);
3378         int isl_set_list_foreach_scc(__isl_keep isl_set_list *list,
3379                 int (*follows)(__isl_keep isl_set *a,
3380                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3381                 void *follows_user
3382                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3383                 void *fn_user);
3384
3385 The function C<isl_set_list_foreach_scc> calls C<fn> on each of the
3386 strongly connected components of the graph with as vertices the elements
3387 of C<list> and a directed edge from vertex C<b> to vertex C<a>
3388 iff C<follows(a, b)> returns C<1>.  The callbacks C<follows> and C<fn>
3389 should return C<-1> on error.
3390
3391 Lists can be printed using
3392
3393         #include <isl/list.h>
3394         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
3395                 __isl_take isl_printer *p,
3396                 __isl_keep isl_set_list *list);
3397
3398 =head2 Multiple Values
3399
3400 An C<isl_multi_val> object represents a sequence of zero or more values,
3401 living in a set space.
3402
3403 An C<isl_multi_val> can be constructed from an C<isl_val_list>
3404 using the following function
3405
3406         #include <isl/val.h>
3407         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_from_val_list(
3408                 __isl_take isl_space *space,
3409                 __isl_take isl_val_list *list);
3410
3411 The zero multiple value (with value zero for each set dimension)
3412 can be created using the following function.
3413
3414         #include <isl/val.h>
3415         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_zero(
3416                 __isl_take isl_space *space);
3417
3418 Multiple values can be copied and freed using
3419
3420         #include <isl/val.h>
3421         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_copy(
3422                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3423         void *isl_multi_val_free(__isl_take isl_multi_val *mv);
3424
3425 They can be inspected using
3426
3427         #include <isl/val.h>
3428         isl_ctx *isl_multi_val_get_ctx(
3429                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3430         unsigned isl_multi_val_dim(__isl_keep isl_multi_val *mv,
3431                 enum isl_dim_type type);
3432         __isl_give isl_val *isl_multi_val_get_val(
3433                 __isl_keep isl_multi_val *mv, int pos);
3434         const char *isl_multi_val_get_tuple_name(
3435                 __isl_keep isl_multi_val *mv,
3436                 enum isl_dim_type type);
3437
3438 They can be modified using
3439
3440         #include <isl/val.h>
3441         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_val(
3442                 __isl_take isl_multi_val *mv, int pos,
3443                 __isl_take isl_val *val);
3444         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_dim_name(
3445                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3446                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3447         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_name(
3448                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3449                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3450         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_id(
3451                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3452                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3453
3454         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_insert_dims(
3455                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3456                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3457         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_dims(
3458                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3459                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3460         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_drop_dims(
3461                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3462                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3463
3464 Operations include
3465
3466         #include <isl/val.h>
3467         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_align_params(
3468                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3469                 __isl_take isl_space *model);
3470         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_splice(
3471                 __isl_take isl_multi_val *mv1, unsigned pos,
3472                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3473         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_product(
3474                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3475                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3476         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_flat_range_product(
3477                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3478                 __isl_take isl_multi_aff *mv2);
3479         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_val(
3480                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3481                 __isl_take isl_val *v);
3482         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_mod_val(
3483                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3484                 __isl_take isl_val *v);
3485         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_scale_val(
3486                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3487                 __isl_take isl_val *v);
3488
3489 =head2 Vectors
3490
3491 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
3492
3493         #include <isl/vec.h>
3494         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
3495                 unsigned size);
3496         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
3497         void *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
3498
3499 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
3500 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3501
3502         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
3503         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
3504         int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec,
3505                 int pos, isl_int *v);
3506         __isl_give isl_val *isl_vec_get_element_val(
3507                 __isl_keep isl_vec *vec, int pos);
3508         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(
3509                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, isl_int v);
3510         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
3511                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
3512         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_val(
3513                 __isl_take isl_vec *vec, int pos,
3514                 __isl_take isl_val *v);
3515         __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec,
3516                 isl_int v);
3517         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
3518                 int v);
3519         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_val(
3520                 __isl_take isl_vec *vec, __isl_take isl_val *v);
3521         __isl_give isl_vec *isl_vec_fdiv_r(__isl_take isl_vec *vec,
3522                 isl_int m);
3523
3524 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3525 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3526
3527 The following function can be used to concatenate two vectors.
3528
3529         __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
3530                 __isl_take isl_vec *vec2);
3531
3532 =head2 Matrices
3533
3534 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
3535
3536         #include <isl/mat.h>
3537         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
3538                 unsigned n_row, unsigned n_col);
3539         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
3540         void *isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
3541
3542 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
3543 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3544
3545         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
3546         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
3547         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
3548         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
3549                 int row, int col, isl_int *v);
3550         __isl_give isl_val *isl_mat_get_element_val(
3551                 __isl_keep isl_mat *mat, int row, int col);
3552         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
3553                 int row, int col, isl_int v);
3554         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
3555                 int row, int col, int v);
3556         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_val(
3557                 __isl_take isl_mat *mat, int row, int col,
3558                 __isl_take isl_val *v);
3559
3560 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3561 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3562
3563 The following function can be used to compute the (right) inverse
3564 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
3565 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
3566 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
3567
3568         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
3569
3570 The following function can be used to compute the (right) kernel
3571 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
3572 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
3573
3574         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
3575
3576 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
3577
3578 The zero quasi affine expression or the quasi affine expression
3579 that is equal to a specified dimension on a given domain can be created using
3580
3581         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
3582                 __isl_take isl_local_space *ls);
3583         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_zero_on_domain(
3584                 __isl_take isl_local_space *ls);
3585         __isl_give isl_aff *isl_aff_var_on_domain(
3586                 __isl_take isl_local_space *ls,
3587                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3588         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_var_on_domain(
3589                 __isl_take isl_local_space *ls,
3590                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3591
3592 Note that the space in which the resulting objects live is a map space
3593 with the given space as domain and a one-dimensional range.
3594
3595 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
3596 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
3597 be created using the following functions.
3598
3599         #include <isl/aff.h>
3600         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
3601                 __isl_take isl_space *space);
3602         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
3603                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
3604         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
3605                 __isl_take isl_aff *aff);
3606
3607 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
3608 and 0 outside the set can be created using the following function.
3609
3610         #include <isl/aff.h>
3611         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
3612                 __isl_take isl_set *set);
3613
3614 Quasi affine expressions can be copied and freed using
3615
3616         #include <isl/aff.h>
3617         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
3618         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
3619
3620         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
3621                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3622         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3623
3624 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
3625 using the following function.  The constraint is required to have
3626 a non-zero coefficient for the specified dimension.
3627
3628         #include <isl/constraint.h>
3629         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
3630                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
3631                 enum isl_dim_type type, int pos);
3632
3633 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
3634 using the following function.
3635
3636         #include <isl/constraint.h>
3637         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
3638                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
3639
3640 Conversely, an equality constraint equating
3641 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
3642 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
3643
3644         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
3645                 __isl_take isl_aff *aff);
3646         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
3647                 __isl_take isl_aff *aff);
3648
3649 The expression can be inspected using
3650
3651         #include <isl/aff.h>
3652         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
3653         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
3654                 enum isl_dim_type type);
3655         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
3656                 __isl_keep isl_aff *aff);
3657         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
3658                 __isl_keep isl_aff *aff);
3659         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
3660                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3661         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
3662                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3663                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3664         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
3665                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3666         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
3667                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3668                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3669         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
3670                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3671                 enum isl_dim_type type);
3672         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
3673                 isl_int *v);
3674         __isl_give isl_val *isl_aff_get_constant_val(
3675                 __isl_keep isl_aff *aff);
3676         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
3677                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3678         __isl_give isl_val *isl_aff_get_coefficient_val(
3679                 __isl_keep isl_aff *aff,
3680                 enum isl_dim_type type, int pos);
3681         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
3682                 isl_int *v);
3683         __isl_give isl_val *isl_aff_get_denominator_val(
3684                 __isl_keep isl_aff *aff);
3685         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
3686                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
3687
3688         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3689         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3690                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3691                           __isl_take isl_aff *aff,
3692                           void *user), void *user);
3693
3694         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
3695         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3696
3697         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
3698                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3699         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3700                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3701
3702         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3703         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3704                 enum isl_dim_type type);
3705         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3706
3707 It can be modified using
3708
3709         #include <isl/aff.h>
3710         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
3711                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3712                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3713         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
3714                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3715                 unsigned pos, const char *s);
3716         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
3717                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3718                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
3719         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
3720                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
3721                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3722                 __isl_take isl_id *id);
3723         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
3724                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3725         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3726                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3727         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_val(
3728                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3729         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
3730                 __isl_take isl_aff *aff,
3731                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3732         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3733                 __isl_take isl_aff *aff,
3734                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3735         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_val(
3736                 __isl_take isl_aff *aff,
3737                 enum isl_dim_type type, int pos,
3738                 __isl_take isl_val *v);
3739         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
3740                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3741
3742         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
3743                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3744         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3745                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3746         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_val(
3747                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3748         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num(
3749                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3750         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
3751                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3752         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
3753                 __isl_take isl_aff *aff,
3754                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3755         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3756                 __isl_take isl_aff *aff,
3757                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3758         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_val(
3759                 __isl_take isl_aff *aff,
3760                 enum isl_dim_type type, int pos,
3761                 __isl_take isl_val *v);
3762
3763         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3764                 __isl_take isl_aff *aff,
3765                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3766         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3767                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3768                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3769         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3770                 __isl_take isl_aff *aff,
3771                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3772         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3773                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3774                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3775         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3776                 __isl_take isl_aff *aff,
3777                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3778         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3779                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3780                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3781
3782 Note that C<isl_aff_set_constant>, C<isl_aff_set_constant_si>,
3783 C<isl_aff_set_coefficient> and C<isl_aff_set_coefficient_si>
3784 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3785 C<isl_aff_set_constant_val> and C<isl_aff_set_coefficient_val> set
3786 the constant or coefficient as a whole.
3787 The C<add_constant> and C<add_coefficient> functions add an integer
3788 or rational value to
3789 the possibly rational constant or coefficient.
3790 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
3791 the numerator.
3792
3793 To check whether an affine expressions is obviously zero
3794 or obviously equal to some other affine expression, use
3795
3796         #include <isl/aff.h>
3797         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3798         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3799                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3800         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3801                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3802                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3803
3804 Operations include
3805
3806         #include <isl/aff.h>
3807         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3808                 __isl_take isl_aff *aff2);
3809         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3810                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3811                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3812         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3813                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3814                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3815         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3816                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3817                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3818         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3819                 __isl_take isl_aff *aff2);
3820         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3821                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3822                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3823         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3824         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3825                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3826         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3827         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3828                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3829         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3830         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3831                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3832         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
3833                 isl_int mod);
3834         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod_val(__isl_take isl_aff *aff,
3835                 __isl_take isl_val *mod);
3836         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
3837                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
3838         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod_val(
3839                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3840                 __isl_take isl_val *mod);
3841         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
3842                 isl_int f);
3843         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_val(__isl_take isl_aff *aff,
3844                 __isl_take isl_val *v);
3845         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
3846                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3847         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_val(
3848                 __isl_take isl_pw_aff *pa, __isl_take isl_val *v);
3849         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
3850                 isl_int f);
3851         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3852                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3853         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_val(
3854                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3855         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
3856                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3857         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down_val(
3858                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3859                 __isl_take isl_val *f);
3860
3861         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3862                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3863         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3864                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3865
3866         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3867                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3868
3869         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3870                 __isl_take isl_aff *aff,
3871                 __isl_take isl_space *model);
3872         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3873                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3874                 __isl_take isl_space *model);
3875
3876         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3877                 __isl_take isl_aff *aff);
3878
3879         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3880                 __isl_take isl_aff *aff,
3881                 __isl_take isl_set *context);
3882         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3883                 __isl_take isl_set *context);
3884         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3885                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3886                 __isl_take isl_set *context);
3887         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3888                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3889                 __isl_take isl_set *context);
3890
3891         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3892                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3893         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3894                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3895                 __isl_take isl_set *set);
3896         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3897                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3898                 __isl_take isl_set *set);
3899
3900         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3901                 __isl_take isl_aff *aff2);
3902         __isl_give isl_aff *isl_aff_div(__isl_take isl_aff *aff1,
3903                 __isl_take isl_aff *aff2);
3904         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3905                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3906                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3907         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_div(
3908                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3909                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3910         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_q(
3911                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3912                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3913         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_r(
3914                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3915                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3916
3917 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3918 to be a constant.  Similarly, when dividing an affine expression by another,
3919 the second expression needs to be a constant.
3920 C<isl_pw_aff_tdiv_q> computes the quotient of an integer division with
3921 rounding towards zero.  C<isl_pw_aff_tdiv_r> computes the corresponding
3922 remainder.
3923
3924         #include <isl/aff.h>
3925         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_multi_aff(
3926                 __isl_take isl_aff *aff,
3927                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3928         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_aff(
3929                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3930                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3931         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
3932                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3933                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3934
3935 These functions precompose the input expression by the given
3936 C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff>.  In other words,
3937 the C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff> is plugged
3938 into the (piecewise) affine expression.
3939 Objects of type C<isl_multi_aff> are described in
3940 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3941
3942         #include <isl/aff.h>
3943         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(
3944                 __isl_take isl_aff *aff);
3945         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
3946                 __isl_take isl_aff *aff);
3947         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3948                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3949         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3950                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3951         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3952                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3953                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3954         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3955                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3956                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3957         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3958                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3959                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3960         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3961                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3962                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3963         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3964                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3965                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3966         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3967                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3968                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3969
3970         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3971                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3972                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3973         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3974                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3975                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3976         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3977                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3978                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3979         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3980                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3981                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3982         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3983                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3984                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3985         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3986                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3987                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3988
3989 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
3990 containing those elements in the domain space
3991 of C<aff> where C<aff> is negative.
3992 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3993 containing those elements in the shared space
3994 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3995 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
3996 containing those elements in the shared domain
3997 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3998 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3999 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
4000
4001         #include <isl/aff.h>
4002         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
4003                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4004         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
4005                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4006         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
4007                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4008
4009 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
4010 containing those elements in the domain
4011 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
4012
4013         #include <isl/aff.h>
4014         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
4015                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
4016                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
4017                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
4018
4019 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
4020 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
4021 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
4022 where C<cond> is zero.
4023
4024         #include <isl/aff.h>
4025         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
4026                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4027                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4028         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
4029                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4030                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4031         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
4032                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4033                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4034
4035 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
4036 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
4037 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
4038 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
4039 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
4040 associated expression is the defined one.
4041
4042 An expression can be read from input using
4043
4044         #include <isl/aff.h>
4045         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
4046                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4047         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
4048                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4049
4050 An expression can be printed using
4051
4052         #include <isl/aff.h>
4053         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
4054                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
4055
4056         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
4057                 __isl_take isl_printer *p,
4058                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4059
4060 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
4061
4062 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
4063 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
4064 Similarly, an C<isl_multi_pw_aff> object represents a sequence of
4065 zero or more piecewise affine expressions.
4066
4067 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a single
4068 C<isl_aff> or an C<isl_aff_list> using the
4069 following functions.  Similarly for C<isl_multi_pw_aff>.
4070
4071         #include <isl/aff.h>
4072         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff(
4073                 __isl_take isl_aff *aff);
4074         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(
4075                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4076         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
4077                 __isl_take isl_space *space,
4078                 __isl_take isl_aff_list *list);
4079
4080 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
4081 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
4082 for each output dimension),
4083 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
4084 either a universe or a specified domain) or
4085 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
4086 on a given domain
4087 can be created using the following functions.
4088
4089         #include <isl/aff.h>
4090         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
4091                 __isl_take isl_space *space);
4092         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
4093                 __isl_take isl_space *space);
4094         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_zero(
4095                 __isl_take isl_space *space);
4096         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
4097                 __isl_take isl_space *space);
4098         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_identity(
4099                 __isl_take isl_space *space);
4100         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_identity(
4101                 __isl_take isl_space *space);
4102         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4103         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
4104                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4105         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
4106                 __isl_take isl_set *set,
4107                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
4108         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
4109                 __isl_take isl_set *set);
4110
4111         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4112         isl_union_pw_multi_aff_empty(
4113                 __isl_take isl_space *space);
4114         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4115         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
4116                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4117                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4118         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4119         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
4120                 __isl_take isl_union_set *uset);
4121
4122 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
4123 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
4124 and the C<isl_map> is single-valued.
4125 In case of a conversion from an C<isl_union_set> or an C<isl_union_map>
4126 to an C<isl_union_pw_multi_aff>, these properties need to hold in each space.
4127
4128         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
4129                 __isl_take isl_set *set);
4130         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
4131                 __isl_take isl_map *map);
4132
4133         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4134         isl_union_pw_multi_aff_from_union_set(
4135                 __isl_take isl_union_set *uset);
4136         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4137         isl_union_pw_multi_aff_from_union_map(
4138                 __isl_take isl_union_map *umap);
4139
4140 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
4141
4142         #include <isl/aff.h>
4143         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
4144                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4145         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
4146
4147         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
4148                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4149         void *isl_pw_multi_aff_free(
4150                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4151
4152         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4153         isl_union_pw_multi_aff_copy(
4154                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4155         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
4156                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4157
4158         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_copy(
4159                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4160         void *isl_multi_pw_aff_free(
4161                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4162
4163 The expression can be inspected using
4164
4165         #include <isl/aff.h>
4166         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
4167                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4168         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
4169                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4170         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
4171                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4172         isl_ctx *isl_multi_pw_aff_get_ctx(
4173                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4174         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
4175                 enum isl_dim_type type);
4176         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
4177                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4178                 enum isl_dim_type type);
4179         unsigned isl_multi_pw_aff_dim(
4180                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4181                 enum isl_dim_type type);
4182         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
4183                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
4184         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
4185                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
4186         __isl_give isl_pw_aff *isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(
4187                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa, int pos);
4188         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
4189                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4190                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4191         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
4192                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4193                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4194         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
4195                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
4196                 enum isl_dim_type type);
4197         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
4198                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4199                 enum isl_dim_type type);
4200         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
4201                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4202                 enum isl_dim_type type);
4203         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
4204                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4205                 enum isl_dim_type type);
4206         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
4207                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4208                 enum isl_dim_type type);
4209
4210         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
4211                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4212                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4213                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
4214                             void *user), void *user);
4215
4216         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
4217                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
4218                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4219                             void *user), void *user);
4220
4221 It can be modified using
4222
4223         #include <isl/aff.h>
4224         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
4225                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
4226                 __isl_take isl_aff *aff);
4227         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_pw_aff(
4228                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, unsigned pos,
4229                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4230         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
4231                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4232                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4233         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_name(
4234                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4235                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4236         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
4237                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4238                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4239         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
4240                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4241                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4242
4243         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4244         isl_multi_pw_aff_set_dim_name(
4245                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4246                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4247         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4248         isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(
4249                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4250                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4251
4252         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_insert_dims(
4253                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4254                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4255         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_dims(
4256                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4257                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4258         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
4259                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4260                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4261         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_drop_dims(
4262                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4263                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4264
4265         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_insert_dims(
4266                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4267                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4268         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_add_dims(
4269                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4270                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4271
4272 To check whether two multiple affine expressions are
4273 obviously equal to each other, use
4274
4275         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
4276                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
4277         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
4278                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
4279                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
4280
4281 Operations include
4282
4283         #include <isl/aff.h>
4284         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
4285                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4286                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4287         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
4288                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4289                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4290         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
4291                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
4292                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
4293         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
4294                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4295                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4296         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
4297                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4298                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4299         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
4300                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4301                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4302         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_sub(
4303                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4304                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4305         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_sub(
4306                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4307                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4308         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_sub(
4309                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4310                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4311
4312 C<isl_multi_aff_sub> subtracts the second argument from the first.
4313
4314         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
4315                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4316                 isl_int f);
4317         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_val(
4318                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4319                 __isl_take isl_val *v);
4320         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_val(
4321                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4322                 __isl_take isl_val *v);
4323         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_scale_val(
4324                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4325                 __isl_take isl_val *v);
4326         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_vec(
4327                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4328                 __isl_take isl_vec *v);
4329         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_vec(
4330                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4331                 __isl_take isl_vec *v);
4332         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_scale_vec(
4333                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4334                 __isl_take isl_vec *v);
4335
4336 C<isl_multi_aff_scale_vec> scales the first elements of C<ma>
4337 by the corresponding elements of C<v>.
4338
4339         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
4340                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4341                 __isl_take isl_set *set);
4342         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
4343                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4344                 __isl_take isl_set *set);
4345         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4346         isl_union_pw_multi_aff_intersect_domain(
4347                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4348                 __isl_take isl_union_set *uset);
4349         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
4350                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4351                 __isl_give isl_local_space **ls);
4352         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
4353                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4354         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_params(
4355                 __isl_take isl_multi_aff *multi,
4356                 __isl_take isl_space *model);
4357         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_align_params(
4358                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4359                 __isl_take isl_space *model);
4360         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4361         isl_pw_multi_aff_project_domain_on_params(
4362                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4363         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
4364                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4365                 __isl_take isl_set *context);
4366         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
4367                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4368                 __isl_take isl_set *context);
4369         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
4370                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4371                 __isl_take isl_set *set);
4372         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
4373                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4374                 __isl_take isl_set *set);
4375         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
4376                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4377         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
4378                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4379         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_splice(
4380                 __isl_take isl_multi_aff *ma1, unsigned pos,
4381                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4382         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_splice(
4383                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4384                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4385                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4386         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_product(
4387                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4388                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4389         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
4390                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4391                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4392         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_product(
4393                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4394                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4395         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4396         isl_pw_multi_aff_range_product(
4397                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4398                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4399         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4400         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
4401                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4402                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4403         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
4404                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4405                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4406         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4407         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
4408                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4409                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4410         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4411         isl_multi_pw_aff_range_splice(
4412                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1, unsigned pos,
4413                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4414         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_splice(
4415                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4416                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4417                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4418         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4419         isl_multi_pw_aff_range_product(
4420                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4421                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4422         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4423         isl_multi_pw_aff_flat_range_product(
4424                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4425                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4426
4427 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
4428 then it is assigned the local space that lies at the basis of
4429 the lifting applied.
4430
4431         #include <isl/aff.h>
4432         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_pullback_multi_aff(
4433                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4434                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4435         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4436         isl_pw_multi_aff_pullback_multi_aff(
4437                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4438                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4439         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4440         isl_pw_multi_aff_pullback_pw_multi_aff(
4441                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4442                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4443
4444 The function C<isl_multi_aff_pullback_multi_aff> precomposes C<ma1> by C<ma2>.
4445 In other words, C<ma2> is plugged
4446 into C<ma1>.
4447
4448         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
4449                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4450                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4451         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
4452                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4453                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4454
4455 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
4456 containing those elements in the shared domain space
4457 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
4458 equal to C<ma2>.
4459
4460 An expression can be read from input using
4461
4462         #include <isl/aff.h>
4463         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
4464                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4465         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
4466                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4467         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4468         isl_union_pw_multi_aff_read_from_str(
4469                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4470
4471 An expression can be printed using
4472
4473         #include <isl/aff.h>
4474         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
4475                 __isl_take isl_printer *p,
4476                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4477         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
4478                 __isl_take isl_printer *p,
4479                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4480         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
4481                 __isl_take isl_printer *p,
4482                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4483         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_pw_aff(
4484                 __isl_take isl_printer *p,
4485                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4486
4487 =head2 Points
4488
4489 Points are elements of a set.  They can be used to construct
4490 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
4491 individual elements of a set.
4492 The zero point (the origin) can be created using
4493
4494         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
4495
4496 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
4497 using
4498
4499         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
4500                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
4501         __isl_give isl_val *isl_point_get_coordinate_val(
4502                 __isl_keep isl_point *pnt,
4503                 enum isl_dim_type type, int pos);
4504         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
4505                 __isl_take isl_point *pnt,
4506                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
4507         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate_val(
4508                 __isl_take isl_point *pnt,
4509                 enum isl_dim_type type, int pos,
4510                 __isl_take isl_val *v);
4511
4512         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
4513                 __isl_take isl_point *pnt,
4514                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4515         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
4516                 __isl_take isl_point *pnt,
4517                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4518
4519 Other properties can be obtained using
4520
4521         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
4522
4523 Points can be copied or freed using
4524
4525         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
4526                 __isl_keep isl_point *pnt);
4527         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
4528
4529 A singleton set can be created from a point using
4530
4531         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
4532                 __isl_take isl_point *pnt);
4533         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
4534                 __isl_take isl_point *pnt);
4535
4536 and a box can be created from two opposite extremal points using
4537
4538         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
4539                 __isl_take isl_point *pnt1,
4540                 __isl_take isl_point *pnt2);
4541         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
4542                 __isl_take isl_point *pnt1,
4543                 __isl_take isl_point *pnt2);
4544
4545 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
4546 the following functions.
4547
4548         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
4549                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4550                 void *user);
4551         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
4552                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4553                 void *user);
4554
4555 The function C<fn> is called for each integer point in
4556 C<set> with as second argument the last argument of
4557 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
4558 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
4559 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
4560 enumerating and return C<-1> as well.
4561 If the enumeration is performed successfully and to completion,
4562 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
4563
4564 To obtain a single point of a (basic) set, use
4565
4566         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
4567                 __isl_take isl_basic_set *bset);
4568         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
4569                 __isl_take isl_set *set);
4570
4571 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
4572 resulting point will be ``void'', a property that can be
4573 tested using
4574
4575         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
4576
4577 =head2 Piecewise Quasipolynomials
4578
4579 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
4580 a parametric point to a rational value.
4581 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
4582 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
4583 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
4584 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
4585 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
4586 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
4587 that contains the point.  Outside of the union of cells,
4588 the value is assumed to be zero.
4589 For example, the piecewise quasipolynomial
4590
4591         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
4592
4593 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
4594 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
4595 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
4596 defined over different domains.
4597 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
4598 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
4599 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
4600 the number of points in the map
4601
4602         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
4603
4604 =head3 Input and Output
4605
4606 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
4607
4608         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4609         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
4610                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4611
4612 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
4613 using the following functions.
4614
4615         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
4616                 __isl_take isl_printer *p,
4617                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4618
4619         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
4620                 __isl_take isl_printer *p,
4621                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4622
4623         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
4624                 __isl_take isl_printer *p,
4625                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4626
4627 The output format of the printer
4628 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4629 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
4630 is supported.
4631 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4632 to set the names of all dimensions
4633
4634         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
4635                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4636                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4637                 const char *s);
4638         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4639         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
4640                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4641                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4642                 const char *s);
4643
4644 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
4645
4646 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
4647 More complicated quasipolynomials can be created by applying
4648 operations such as addition and multiplication
4649 on the resulting quasipolynomials
4650
4651         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
4652                 __isl_take isl_space *domain);
4653         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
4654                 __isl_take isl_space *domain);
4655         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
4656                 __isl_take isl_space *domain);
4657         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
4658                 __isl_take isl_space *domain);
4659         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
4660                 __isl_take isl_space *domain);
4661         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
4662                 __isl_take isl_space *domain,
4663                 const isl_int n, const isl_int d);
4664         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_val_on_domain(
4665                 __isl_take isl_space *domain,
4666                 __isl_take isl_val *val);
4667         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
4668                 __isl_take isl_space *domain,
4669                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4670         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
4671                 __isl_take isl_aff *aff);
4672
4673 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
4674 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
4675 the functions above corresponds to the domain of this map space.
4676
4677 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
4678 with a single cell can be created using the following functions.
4679 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
4680 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
4681
4682         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
4683                 __isl_take isl_space *space);
4684         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
4685                 __isl_take isl_set *set,
4686                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4687         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
4688                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4689         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
4690                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4691
4692         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
4693                 __isl_take isl_space *space);
4694         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
4695                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4696         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
4697                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4698                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4699
4700 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
4701 functions.
4702
4703         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
4704                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4705         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
4706
4707         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
4708                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4709         void *isl_pw_qpolynomial_free(
4710                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4711
4712         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
4713                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4714         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
4715                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4716
4717 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
4718
4719 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
4720 piecewise quasipolynomial, use the following function
4721
4722         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
4723                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4724                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
4725                 void *user);
4726
4727 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
4728
4729         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4730         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
4731                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4732                 __isl_take isl_space *space);
4733
4734 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
4735 use either of the following two functions
4736
4737         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
4738                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4739                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4740                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4741                           void *user), void *user);
4742         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
4743                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4744                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4745                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4746                           void *user), void *user);
4747
4748 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
4749 and C<-1> on failure.  The difference between
4750 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
4751 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
4752 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
4753 compute unique representations for all existentially quantified
4754 variables and then turn these existentially quantified variables
4755 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
4756 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
4757 will not have any existentially quantified variables, but that
4758 the dimensions of the sets may be different for different
4759 invocations of C<fn>.
4760
4761 The constant term of a quasipolynomial can be extracted using
4762
4763         __isl_give isl_val *isl_qpolynomial_get_constant_val(
4764                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4765
4766 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
4767 use
4768
4769         int isl_qpolynomial_foreach_term(
4770                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4771                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
4772                           void *user), void *user);
4773
4774 The terms themselves can be inspected and freed using
4775 these functions
4776
4777         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
4778                 enum isl_dim_type type);
4779         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
4780                 isl_int *n);
4781         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
4782                 isl_int *d);
4783         __isl_give isl_val *isl_term_get_coefficient_val(
4784                 __isl_keep isl_term *term);
4785         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
4786                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4787         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
4788                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
4789         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
4790
4791 Each term is a product of parameters, set variables and
4792 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
4793 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
4794 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
4795 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
4796 using C<isl_int_init> before calling these functions.
4797
4798 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
4799
4800 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
4801 use the following function.
4802
4803         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4804                 isl_int *n, isl_int *d);
4805
4806 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
4807 then the numerator and denominator of the constant
4808 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
4809
4810 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
4811 obviously equal, use
4812
4813         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
4814                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4815                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4816
4817 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
4818
4819         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
4820                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
4821         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale_val(
4822                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4823                 __isl_take isl_val *v);
4824         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
4825                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4826         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
4827                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4828                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4829         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
4830                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4831                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4832         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
4833                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4834                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4835         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
4836                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
4837
4838         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fix_val(
4839                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4840                 enum isl_dim_type type, unsigned n,
4841                 __isl_take isl_val *v);
4842         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4843         isl_pw_qpolynomial_scale_val(
4844                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4845                 __isl_take isl_val *v);
4846         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
4847                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4848                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4849         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
4850                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4851                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4852         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
4853                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4854                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4855         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
4856                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4857         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
4858                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4859                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4860         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
4861                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
4862
4863         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4864         isl_union_pw_qpolynomial_scale_val(
4865                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4866                 __isl_take isl_val *v);
4867         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
4868                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4869                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4870         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
4871                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4872                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4873         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
4874                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4875                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4876
4877         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
4878                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4879                 __isl_take isl_point *pnt);
4880
4881         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
4882                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4883                 __isl_take isl_point *pnt);
4884
4885         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
4886                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4887         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4888                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4889                 __isl_take isl_set *set);
4890         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
4891                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4892                 __isl_take isl_set *set);
4893
4894         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
4895                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4896         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4897                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4898                 __isl_take isl_union_set *uset);
4899         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4900         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
4901                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4902                 __isl_take isl_set *set);
4903
4904         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
4905                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4906                 __isl_take isl_space *model);
4907
4908         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
4909                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4910         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
4911                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4912
4913         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
4914                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4915
4916         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
4917                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4918                 __isl_take isl_set *context);
4919         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
4920                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4921                 __isl_take isl_set *context);
4922
4923         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
4924                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4925                 __isl_take isl_set *context);
4926         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
4927                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4928                 __isl_take isl_set *context);
4929
4930         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4931         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
4932                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4933                 __isl_take isl_set *context);
4934         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
4935                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4936                 __isl_take isl_union_set *context);
4937
4938 The gist operation applies the gist operation to each of
4939 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
4940 The context is also exploited
4941 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
4942
4943         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4944                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
4945         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4946         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4947                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
4948
4949 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
4950 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
4951 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
4952 will lie somewhere in between.
4953
4954 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
4955
4956 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
4957 reduction (or fold) of quasipolynomials.
4958 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
4959 The objects are mainly used to represent the result of
4960 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
4961 i.e., as the result of the following function.
4962
4963         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
4964                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4965                 enum isl_fold type, int *tight);
4966
4967         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
4968                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4969                 enum isl_fold type, int *tight);
4970
4971 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
4972 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
4973 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
4974 of the parameters there is at least
4975 one element in the domain that reaches the bound.
4976 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
4977 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
4978 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
4979 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
4980 wrapped relation becomes the domain of the result.
4981
4982 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
4983 following functions.
4984
4985         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
4986                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
4987         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
4988                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4989         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
4990                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4991         void isl_qpolynomial_fold_free(
4992                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
4993         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
4994                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4995         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
4996                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4997
4998 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
4999
5000 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
5001 using the following function.
5002
5003         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
5004                 __isl_take isl_printer *p,
5005                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5006         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
5007                 __isl_take isl_printer *p,
5008                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5009
5010 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
5011 output format of the printer
5012 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
5013 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
5014 output format of the printer
5015 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
5016 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
5017 to set the names of all dimensions
5018
5019         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5020         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
5021                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5022                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
5023                 const char *s);
5024
5025 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
5026
5027 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
5028 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
5029
5030         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
5031                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5032                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5033                             void *user), void *user);
5034
5035 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
5036 use either of the following two functions
5037
5038         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
5039                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5040                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
5041                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5042                           void *user), void *user);
5043         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
5044                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5045                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
5046                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5047                           void *user), void *user);
5048
5049 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
5050 of the difference between these two functions.
5051
5052 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
5053
5054         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
5055                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
5056                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
5057                           void *user), void *user);
5058
5059 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
5060
5061 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
5062 obviously equal, use
5063
5064         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
5065                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
5066                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
5067
5068 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
5069
5070         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
5071                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
5072         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale_val(
5073                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5074                 __isl_take isl_val *v);
5075         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5076         isl_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
5077                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5078                 __isl_take isl_val *v);
5079         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5080         isl_union_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
5081                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5082                 __isl_take isl_val *v);
5083
5084         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
5085                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
5086                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
5087
5088         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
5089                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
5090                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
5091
5092         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
5093                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
5094                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
5095
5096         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
5097                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5098                 __isl_take isl_point *pnt);
5099
5100         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
5101                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5102                 __isl_take isl_point *pnt);
5103
5104         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5105         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
5106                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5107                 __isl_take isl_set *set);
5108
5109         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
5110                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5111         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
5112                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5113                 __isl_take isl_union_set *uset);
5114         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5115         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
5116                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5117                 __isl_take isl_set *set);
5118
5119         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
5120                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5121
5122         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
5123                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5124
5125         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
5126                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5127
5128         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
5129                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5130                 __isl_take isl_set *context);
5131         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
5132                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5133                 __isl_take isl_set *context);
5134
5135         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
5136                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5137                 __isl_take isl_set *context);
5138         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
5139                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5140                 __isl_take isl_set *context);
5141
5142         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
5143                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5144                 __isl_take isl_union_set *context);
5145         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5146         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
5147                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5148                 __isl_take isl_set *context);
5149
5150 The gist operation applies the gist operation to each of
5151 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
5152 In future, the operation will also exploit the context
5153 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
5154
5155         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5156         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
5157                 __isl_take isl_set *set,
5158                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5159                 int *tight);
5160         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5161         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
5162                 __isl_take isl_map *map,
5163                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5164                 int *tight);
5165         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5166         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5167                 __isl_take isl_union_set *uset,
5168                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5169                 int *tight);
5170         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5171         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5172                 __isl_take isl_union_map *umap,
5173                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5174                 int *tight);
5175
5176 The functions taking a map
5177 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
5178 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
5179 over all elements in the intersection of the range of the map
5180 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
5181 as a function of an element in the domain of the map.
5182 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
5183 intersection of the set and the domain of the
5184 piecewise quasipolynomial reduction.
5185
5186 =head2 Parametric Vertex Enumeration
5187
5188 The parametric vertex enumeration described in this section
5189 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
5190 library.
5191
5192         #include <isl/vertices.h>
5193         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
5194                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
5195
5196 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
5197 actual computation of the parametric vertices and the chamber
5198 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
5199 This information can be queried by either iterating over all
5200 the vertices or iterating over all the chambers or cells
5201 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
5202
5203         int isl_vertices_foreach_vertex(
5204                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5205                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5206                 void *user);
5207
5208         int isl_vertices_foreach_cell(
5209                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5210                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
5211                 void *user);
5212         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
5213                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5214                 void *user);
5215
5216 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
5217 the following.
5218
5219         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
5220                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5221         int isl_vertices_get_n_vertices(
5222                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5223         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
5224
5225 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
5226
5227         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5228         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5229         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
5230                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5231         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
5232                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5233         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
5234
5235 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
5236 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
5237 of the vertex.
5238 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
5239 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
5240 and should not be mixed with integer sets.
5241
5242 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
5243
5244         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
5245         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
5246                 __isl_keep isl_cell *cell);
5247         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
5248
5249 =head1 Polyhedral Compilation Library
5250
5251 This section collects functionality in C<isl> that has been specifically
5252 designed for use during polyhedral compilation.
5253
5254 =head2 Dependence Analysis
5255
5256 C<isl> contains specialized functionality for performing
5257 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
5258 and a collection of possible I<source> access relations,
5259 C<isl> can compute relations that describe
5260 for each iteration of the sink access, which iteration
5261 of which of the source access relations was the last
5262 to access the same data element before the given iteration
5263 of the sink access.
5264 The resulting dependence relations map source iterations
5265 to the corresponding sink iterations.
5266 To compute standard flow dependences, the sink should be
5267 a read, while the sources should be writes.
5268 If any of the source accesses are marked as being I<may>
5269 accesses, then there will be a dependence from the last
5270 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
5271 this last I<must> access.
5272 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
5273 then memory based dependence analysis is performed.
5274 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
5275 then value based dependence analysis is performed.
5276
5277         #include <isl/flow.h>
5278
5279         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
5280
5281         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
5282                 __isl_take isl_map *sink,
5283                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
5284                 int max_source);
5285         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
5286                 __isl_take isl_access_info *acc,
5287                 __isl_take isl_map *source, int must,
5288                 void *source_user);
5289         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
5290
5291         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
5292                 __isl_take isl_access_info *acc);
5293
5294         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
5295                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
5296                           void *dep_user, void *user),
5297                 void *user);
5298         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
5299                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
5300         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
5301
5302 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
5303 dependence analysis.  The other functions are used to construct
5304 the input for this function or to read off the output.
5305
5306 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
5307 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
5308 The arguments to this functions are the sink access relation
5309 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
5310 access to the user, a callback function for specifying the
5311 relative order of source and sink accesses, and the number
5312 of source access relations that will be added.
5313 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
5314 The function is called with two user supplied tokens identifying
5315 either a source or the sink and it should return the shared nesting
5316 level and the relative order of the two accesses.
5317 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
5318 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
5319 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
5320 it should return I<2 * n>.
5321 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
5322 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
5323 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
5324 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
5325 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
5326 of the relation accesses I<all> elements in its image.
5327 The C<source_user> token is again used to identify
5328 the source access.  The range of the source access relation
5329 C<source> should have the same dimension as the range
5330 of the sink access relation.
5331 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
5332 called explicitly, because it is called implicitly by
5333 C<isl_access_info_compute_flow>.
5334
5335 The result of the dependence analysis is collected in an
5336 C<isl_flow>.  There may be elements of
5337 the sink access for which no preceding source access could be
5338 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
5339 The relations containing these elements can be obtained through
5340 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
5341 and the second with C<must> unset.
5342 In the case of standard flow dependence analysis,
5343 with the sink a read and the sources I<must> writes,
5344 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
5345 array elements and the second relation is empty.
5346 The actual flow dependences can be extracted using
5347 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
5348 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
5349 a source and the sink.  The callback function is called
5350 with four arguments, the actual flow dependence relation
5351 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
5352 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
5353 identifying the source and an additional C<void *> with value
5354 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
5355 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
5356 source and if it is not followed by any I<may> sources.
5357
5358 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
5359 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
5360
5361 A higher-level interface to dependence analysis is provided
5362 by the following function.
5363
5364         #include <isl/flow.h>
5365
5366         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
5367                 __isl_take isl_union_map *must_source,
5368                 __isl_take isl_union_map *may_source,
5369                 __isl_take isl_union_map *schedule,
5370                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
5371                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
5372                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
5373                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
5374
5375 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
5376 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
5377 of the domains of the accesses and of the schedule.
5378 The relative order of the iteration domains is given by the
5379 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
5380 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
5381 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
5382 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
5383 any of the other arguments is treated as an error.
5384
5385 =head3 Interaction with Dependence Analysis
5386
5387 During the dependence analysis, we frequently need to perform
5388 the following operation.  Given a relation between sink iterations
5389 and potential source iterations from a particular source domain,
5390 what is the last potential source iteration corresponding to each
5391 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
5392 the set of potential source iterations before or after each such operation.
5393 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
5394 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
5395 the sink iteration can ever be executed without one or more of
5396 the corresponding potential source iterations being executed.
5397 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
5398 but fixed source iteration from the potential source iterations.
5399 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
5400 function.
5401
5402         #include <isl/flow.h>
5403
5404         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
5405                 __isl_keep isl_map *source_map,
5406                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
5407                 void *user);
5408         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
5409                 __isl_take isl_access_info *acc,
5410                 isl_access_restrict fn, void *user);
5411
5412 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
5413 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
5414 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
5415 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
5416 mapping sink iterations to potential source iterations.
5417 The second argument represents the sink iterations for which
5418 we want to compute the last source iteration.
5419 The third argument is the token corresponding to the source
5420 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
5421 The callback is expected to return a restriction on either the input or
5422 the output of the operation computing the last potential source.
5423 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
5424 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
5425 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
5426 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
5427 iterations is required.
5428 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
5429 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
5430 using the following functions.
5431
5432         #include <isl/flow.h>
5433
5434         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
5435                 __isl_take isl_set *source_restr,
5436                 __isl_take isl_set *sink_restr);
5437         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
5438                 __isl_take isl_set *source_restr);
5439         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
5440                 __isl_take isl_map *source_map);
5441         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
5442                 __isl_take isl_map *source_map);
5443         void *isl_restriction_free(
5444                 __isl_take isl_restriction *restr);
5445         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
5446                 __isl_keep isl_restriction *restr);
5447
5448 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
5449 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
5450 is essentially equivalent to
5451
5452         isl_restriction_input(isl_set_universe(
5453             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5454                             isl_set_universe(
5455             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5456
5457 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
5458
5459         isl_restriction_input(isl_set_empty(
5460             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5461                             isl_set_universe(
5462             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5463
5464 =head2 Scheduling
5465
5466 B<The functionality described in this section is fairly new
5467 and may be subject to change.>
5468
5469 The following function can be used to compute a schedule
5470 for a union of domains.
5471 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
5472 to that of C<Pluto>.
5473 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
5474 be selected.
5475 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
5476 That is, all dependence distances over these dependences in the
5477 scheduled space are lexicographically positive.
5478 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
5479 C<proximity> dependences.
5480 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
5481 for groups of domains where the dependence distances have only
5482 non-negative values.
5483 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
5484 distances are only minimized during the extension to a
5485 full-dimensional schedule.
5486
5487         #include <isl/schedule.h>
5488         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
5489                 __isl_take isl_union_set *domain,
5490                 __isl_take isl_union_map *validity,
5491                 __isl_take isl_union_map *proximity);
5492         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
5493
5494 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
5495 from an C<isl_schedule> using the following function.
5496
5497         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
5498                 __isl_keep isl_schedule *sched);
5499
5500 A representation of the schedule can be printed using
5501          
5502         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
5503                 __isl_take isl_printer *p,
5504                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5505
5506 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
5507 using the following function.
5508
5509         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
5510                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5511
5512 The individual bands can be visited in depth-first post-order
5513 using the following function.
5514
5515         #include <isl/schedule.h>
5516         int isl_schedule_foreach_band(
5517                 __isl_keep isl_schedule *sched,
5518                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5519                 void *user);
5520
5521 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
5522 The bands inside the list can be copied and freed using the following
5523 functions.
5524
5525         #include <isl/band.h>
5526         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
5527                 __isl_keep isl_band *band);
5528         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
5529
5530 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
5531 These are referred to as the members of the band.
5532 The section of the schedule that corresponds to the band is
5533 referred to as the partial schedule of the band.
5534 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
5535 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
5536 dimensions form the suffix schedule.
5537 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
5538 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
5539 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
5540 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
5541 The properties of a band can be inspected using the following functions.
5542
5543         #include <isl/band.h>
5544         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
5545
5546         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
5547         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
5548                 __isl_keep isl_band *band);
5549
5550         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
5551                 __isl_keep isl_band *band);
5552         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
5553                 __isl_keep isl_band *band);
5554         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
5555                 __isl_keep isl_band *band);
5556
5557         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
5558         int isl_band_member_is_zero_distance(
5559                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
5560
5561         int isl_band_list_foreach_band(
5562                 __isl_keep isl_band_list *list,
5563                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5564                 void *user);
5565
5566 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
5567 distance'' if it does not carry any proximity dependences
5568 within its band.
5569 That is, if the dependence distances of the proximity
5570 dependences are all zero in that direction (for fixed
5571 iterations of outer bands).
5572 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
5573 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
5574 in depth-first post-order.
5575
5576 A band can be tiled using the following function.
5577
5578         #include <isl/band.h>
5579         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
5580                 __isl_take isl_vec *sizes);
5581
5582         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
5583                 int val);
5584         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
5585         int isl_options_set_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx,
5586                 int val);
5587         int isl_options_get_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx);
5588
5589 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
5590 inside its schedule.
5591 A new child band is created to represent the point loops and it is
5592 inserted between the modified band and its children.
5593 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
5594 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
5595 If the C<tile_shift_point_loops> option is set, then the point loops
5596 are shifted to start at zero.
5597
5598 A band can be split into two nested bands using the following function.
5599
5600         int isl_band_split(__isl_keep isl_band *band, int pos);
5601
5602 The resulting outer band contains the first C<pos> dimensions of C<band>
5603 while the inner band contains the remaining dimensions.
5604
5605 A representation of the band can be printed using
5606
5607         #include <isl/band.h>
5608         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
5609                 __isl_take isl_printer *p,
5610                 __isl_keep isl_band *band);
5611
5612 =head3 Options
5613
5614         #include <isl/schedule.h>
5615         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
5616                 isl_ctx *ctx, int val);
5617         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
5618                 isl_ctx *ctx);
5619         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
5620                 isl_ctx *ctx, int val);
5621         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
5622                 isl_ctx *ctx);
5623         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
5624         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
5625         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
5626                 isl_ctx *ctx, int val);
5627         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
5628                 isl_ctx *ctx);
5629         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
5630                 isl_ctx *ctx, int val);
5631         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
5632                 isl_ctx *ctx);
5633         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
5634                 isl_ctx *ctx, int val);
5635         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
5636                 isl_ctx *ctx);
5637         int isl_options_set_schedule_algorithm(
5638                 isl_ctx *ctx, int val);
5639         int isl_options_get_schedule_algorithm(
5640                 isl_ctx *ctx);
5641         int isl_options_set_schedule_separate_components(
5642                 isl_ctx *ctx, int val);
5643         int isl_options_get_schedule_separate_components(
5644                 isl_ctx *ctx);
5645
5646 =over
5647
5648 =item * schedule_max_coefficient
5649
5650 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
5651 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
5652 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
5653 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
5654 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
5655 coefficients.
5656
5657 =item * schedule_max_constant_term
5658
5659 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
5660 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
5661 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
5662 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
5663 bounds on the constant coefficients.
5664
5665 =item * schedule_fuse
5666
5667 This option controls the level of fusion.
5668 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
5669 resulting schedule will be distributed as much as possible.
5670 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
5671 try to fuse loops in the resulting schedule.
5672
5673 =item * schedule_maximize_band_depth
5674
5675 If this option is set, we do not split bands at the point
5676 where we detect splitting is necessary. Instead, we
5677 backtrack and split bands as early as possible. This
5678 reduces the number of splits and maximizes the width of
5679 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
5680 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
5681 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
5682 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
5683
5684 =item * schedule_outer_zero_distance
5685
5686 If this option is set, then we try to construct schedules
5687 where the outermost scheduling dimension in each band
5688 results in a zero dependence distance over the proximity
5689 dependences.
5690
5691 =item * schedule_split_scaled
5692
5693 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
5694 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
5695 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
5696 divisor.
5697 The constant term is then placed in a separate band and the linear
5698 part is reduced.
5699
5700 =item * schedule_algorithm
5701
5702 Selects the scheduling algorithm to be used.
5703 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
5704 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
5705
5706 =item * schedule_separate_components
5707
5708 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
5709 then these components are scheduled separately.
5710 If this option is not set, then some iterations of the domains
5711 in these components may be scheduled together.
5712 If this option is set, then the components are given consecutive
5713 schedules.
5714
5715 =back
5716
5717 =head2 AST Generation
5718
5719 This section describes the C<isl> functionality for generating
5720 ASTs that visit all the elements
5721 in a domain in an order specified by a schedule.
5722 In particular, given a C<isl_union_map>, an AST is generated
5723 that visits all the elements in the domain of the C<isl_union_map>
5724 according to the lexicographic order of the corresponding image
5725 element(s).  If the range of the C<isl_union_map> consists of
5726 elements in more than one space, then each of these spaces is handled
5727 separately in an arbitrary order.
5728 It should be noted that the image elements only specify the I<order>
5729 in which the corresponding domain elements should be visited.
5730 No direct relation between the image elements and the loop iterators
5731 in the generated AST should be assumed.
5732
5733 Each AST is generated within a build.  The initial build
5734 simply specifies the constraints on the parameters (if any)
5735 and can be created, inspected, copied and freed using the following functions.
5736
5737         #include <isl/ast_build.h>
5738         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_from_context(
5739                 __isl_take isl_set *set);
5740         isl_ctx *isl_ast_build_get_ctx(
5741                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5742         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_copy(
5743                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5744         void *isl_ast_build_free(
5745                 __isl_take isl_ast_build *build);
5746
5747 The C<set> argument is usually a parameter set with zero or more parameters.
5748 More C<isl_ast_build> functions are described in L</"Nested AST Generation">
5749 and L</"Fine-grained Control over AST Generation">.
5750 Finally, the AST itself can be constructed using the following
5751 function.
5752
5753         #include <isl/ast_build.h>
5754         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_build_ast_from_schedule(
5755                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5756                 __isl_take isl_union_map *schedule);
5757
5758 =head3 Inspecting the AST
5759
5760 The basic properties of an AST node can be obtained as follows.
5761
5762         #include <isl/ast.h>
5763         isl_ctx *isl_ast_node_get_ctx(
5764                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5765         enum isl_ast_node_type isl_ast_node_get_type(
5766                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5767
5768 The type of an AST node is one of
5769 C<isl_ast_node_for>,
5770 C<isl_ast_node_if>,
5771 C<isl_ast_node_block> or
5772 C<isl_ast_node_user>.
5773 An C<isl_ast_node_for> represents a for node.
5774 An C<isl_ast_node_if> represents an if node.
5775 An C<isl_ast_node_block> represents a compound node.
5776 An C<isl_ast_node_user> represents an expression statement.
5777 An expression statement typically corresponds to a domain element, i.e.,
5778 one of the elements that is visited by the AST.
5779
5780 Each type of node has its own additional properties.
5781
5782         #include <isl/ast.h>
5783         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_iterator(
5784                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5785         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_init(
5786                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5787         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_cond(
5788                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5789         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_inc(
5790                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5791         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_for_get_body(
5792                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5793         int isl_ast_node_for_is_degenerate(
5794                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5795
5796 An C<isl_ast_for> is considered degenerate if it is known to execute
5797 exactly once.
5798
5799         #include <isl/ast.h>
5800         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_if_get_cond(
5801                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5802         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_then(
5803                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5804         int isl_ast_node_if_has_else(
5805                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5806         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_else(
5807                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5808
5809         __isl_give isl_ast_node_list *
5810         isl_ast_node_block_get_children(
5811                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5812
5813         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_user_get_expr(
5814                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5815
5816 Each of the returned C<isl_ast_expr>s can in turn be inspected using
5817 the following functions.
5818
5819         #include <isl/ast.h>
5820         isl_ctx *isl_ast_expr_get_ctx(
5821                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5822         enum isl_ast_expr_type isl_ast_expr_get_type(
5823                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5824
5825 The type of an AST expression is one of
5826 C<isl_ast_expr_op>,
5827 C<isl_ast_expr_id> or
5828 C<isl_ast_expr_int>.
5829 An C<isl_ast_expr_op> represents the result of an operation.
5830 An C<isl_ast_expr_id> represents an identifier.
5831 An C<isl_ast_expr_int> represents an integer value.
5832
5833 Each type of expression has its own additional properties.
5834
5835         #include <isl/ast.h>
5836         enum isl_ast_op_type isl_ast_expr_get_op_type(
5837                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5838         int isl_ast_expr_get_op_n_arg(__isl_keep isl_ast_expr *expr);
5839         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_get_op_arg(
5840                 __isl_keep isl_ast_expr *expr, int pos);
5841         int isl_ast_node_foreach_ast_op_type(
5842                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5843                 int (*fn)(enum isl_ast_op_type type, void *user),
5844                 void *user);
5845
5846 C<isl_ast_expr_get_op_type> returns the type of the operation
5847 performed.  C<isl_ast_expr_get_op_n_arg> returns the number of
5848 arguments.  C<isl_ast_expr_get_op_arg> returns the specified
5849 argument.
5850 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> calls C<fn> for each distinct
5851 C<isl_ast_op_type> that appears in C<node>.
5852 The operation type is one of the following.
5853
5854 =over
5855
5856 =item C<isl_ast_op_and>
5857
5858 Logical I<and> of two arguments.
5859 Both arguments can be evaluated.
5860
5861 =item C<isl_ast_op_and_then>
5862
5863 Logical I<and> of two arguments.
5864 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to true.
5865
5866 =item C<isl_ast_op_or>
5867
5868 Logical I<or> of two arguments.
5869 Both arguments can be evaluated.
5870
5871 =item C<isl_ast_op_or_else>
5872
5873 Logical I<or> of two arguments.
5874 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to false.
5875
5876 =item C<isl_ast_op_max>
5877
5878 Maximum of two or more arguments.
5879
5880 =item C<isl_ast_op_min>
5881
5882 Minimum of two or more arguments.
5883
5884 =item C<isl_ast_op_minus>
5885
5886 Change sign.
5887
5888 =item C<isl_ast_op_add>
5889
5890 Sum of two arguments.
5891
5892 =item C<isl_ast_op_sub>
5893
5894 Difference of two arguments.
5895
5896 =item C<isl_ast_op_mul>
5897
5898 Product of two arguments.
5899
5900 =item C<isl_ast_op_div>
5901
5902 Exact division.  That is, the result is known to be an integer.
5903
5904 =item C<isl_ast_op_fdiv_q>
5905
5906 Result of integer division, rounded towards negative
5907 infinity.
5908
5909 =item C<isl_ast_op_pdiv_q>
5910
5911 Result of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5912
5913 =item C<isl_ast_op_pdiv_r>
5914
5915 Remainder of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5916
5917 =item C<isl_ast_op_cond>
5918
5919 Conditional operator defined on three arguments.
5920 If the first argument evaluates to true, then the result
5921 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5922 is equal to the third argument.
5923 The second and third argument may only be evaluated if
5924 the first argument evaluates to true and false, respectively.
5925 Corresponds to C<a ? b : c> in C.
5926
5927 =item C<isl_ast_op_select>
5928
5929 Conditional operator defined on three arguments.
5930 If the first argument evaluates to true, then the result
5931 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5932 is equal to the third argument.
5933 The second and third argument may be evaluated independently
5934 of the value of the first argument.
5935 Corresponds to C<a * b + (1 - a) * c> in C.
5936
5937 =item C<isl_ast_op_eq>
5938
5939 Equality relation.
5940
5941 =item C<isl_ast_op_le>
5942
5943 Less than or equal relation.
5944
5945 =item C<isl_ast_op_lt>
5946
5947 Less than relation.
5948
5949 =item C<isl_ast_op_ge>
5950
5951 Greater than or equal relation.
5952
5953 =item C<isl_ast_op_gt>
5954
5955 Greater than relation.
5956
5957 =item C<isl_ast_op_call>
5958
5959 A function call.
5960 The number of arguments of the C<isl_ast_expr> is one more than
5961 the number of arguments in the function call, the first argument
5962 representing the function being called.
5963
5964 =back
5965
5966         #include <isl/ast.h>
5967         __isl_give isl_id *isl_ast_expr_get_id(
5968                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5969
5970 Return the identifier represented by the AST expression.
5971
5972         #include <isl/ast.h>
5973         int isl_ast_expr_get_int(__isl_keep isl_ast_expr *expr,
5974                 isl_int *v);
5975
5976 Return the integer represented by the AST expression.
5977 Note that the integer is returned through the C<v> argument.
5978 The return value of the function itself indicates whether the
5979 operation was performed successfully.
5980
5981 =head3 Manipulating and printing the AST
5982
5983 AST nodes can be copied and freed using the following functions.
5984
5985         #include <isl/ast.h>
5986         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_copy(
5987                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5988         void *isl_ast_node_free(__isl_take isl_ast_node *node);
5989
5990 AST expressions can be copied and freed using the following functions.
5991
5992         #include <isl/ast.h>
5993         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_copy(
5994                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5995         void *isl_ast_expr_free(__isl_take isl_ast_expr *expr);
5996
5997 New AST expressions can be created either directly or within
5998 the context of an C<isl_ast_build>.
5999
6000         #include <isl/ast.h>
6001         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_id(
6002                 __isl_take isl_id *id);
6003         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_neg(
6004                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6005         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_add(
6006                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6007                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6008         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_sub(
6009                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6010                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6011         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_mul(
6012                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6013                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6014         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_div(
6015                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6016                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6017         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_and(
6018                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6019                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
6020         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_or(
6021                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6022                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
6023
6024         #include <isl/ast_build.h>
6025         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_pw_aff(
6026                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6027                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
6028         __isl_give isl_ast_expr *
6029         isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff(
6030                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6031                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
6032
6033 The domains of C<pa> and C<pma> should correspond
6034 to the schedule space of C<build>.
6035 The tuple id of C<pma> is used as the function being called.
6036
6037 User specified data can be attached to an C<isl_ast_node> and obtained
6038 from the same C<isl_ast_node> using the following functions.
6039
6040         #include <isl/ast.h>
6041         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_set_annotation(
6042                 __isl_take isl_ast_node *node,
6043                 __isl_take isl_id *annotation);
6044         __isl_give isl_id *isl_ast_node_get_annotation(
6045                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6046
6047 Basic printing can be performed using the following functions.
6048
6049         #include <isl/ast.h>
6050         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_expr(
6051                 __isl_take isl_printer *p,
6052                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6053         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_node(
6054                 __isl_take isl_printer *p,
6055                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6056
6057 More advanced printing can be performed using the following functions.
6058
6059         #include <isl/ast.h>
6060         __isl_give isl_printer *isl_ast_op_type_print_macro(
6061                 enum isl_ast_op_type type,
6062                 __isl_take isl_printer *p);
6063         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print_macros(
6064                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6065                 __isl_take isl_printer *p);
6066         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print(
6067                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6068                 __isl_take isl_printer *p,
6069                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6070         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_for_print(
6071                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6072                 __isl_take isl_printer *p,
6073                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6074         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_if_print(
6075                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6076                 __isl_take isl_printer *p,
6077                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6078
6079 While printing an C<isl_ast_node> in C<ISL_FORMAT_C>,
6080 C<isl> may print out an AST that makes use of macros such
6081 as C<floord>, C<min> and C<max>.
6082 C<isl_ast_op_type_print_macro> prints out the macro
6083 corresponding to a specific C<isl_ast_op_type>.
6084 C<isl_ast_node_print_macros> scans the C<isl_ast_node>
6085 for expressions where these macros would be used and prints
6086 out the required macro definitions.
6087 Essentially, C<isl_ast_node_print_macros> calls
6088 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> with C<isl_ast_op_type_print_macro>
6089 as function argument.
6090 C<isl_ast_node_print>, C<isl_ast_node_for_print> and
6091 C<isl_ast_node_if_print> print an C<isl_ast_node>
6092 in C<ISL_FORMAT_C>, but allow for some extra control
6093 through an C<isl_ast_print_options> object.
6094 This object can be created using the following functions.
6095
6096         #include <isl/ast.h>
6097         __isl_give isl_ast_print_options *
6098         isl_ast_print_options_alloc(isl_ctx *ctx);
6099         __isl_give isl_ast_print_options *
6100         isl_ast_print_options_copy(
6101                 __isl_keep isl_ast_print_options *options);
6102         void *isl_ast_print_options_free(
6103                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6104
6105         __isl_give isl_ast_print_options *
6106         isl_ast_print_options_set_print_user(
6107                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
6108                 __isl_give isl_printer *(*print_user)(
6109                         __isl_take isl_printer *p,
6110                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
6111                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
6112                 void *user);
6113         __isl_give isl_ast_print_options *
6114         isl_ast_print_options_set_print_for(
6115                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
6116                 __isl_give isl_printer *(*print_for)(
6117                         __isl_take isl_printer *p,
6118                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
6119                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
6120                 void *user);
6121
6122 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_user>
6123 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_user> needs to
6124 be printed.
6125 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for>
6126 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_for> needs to
6127 be printed.
6128 Note that C<isl_ast_node_for_print> will I<not> call the
6129 callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for> on the node
6130 on which C<isl_ast_node_for_print> is called, but only on nested
6131 nodes of type C<isl_ast_node_for>.  It is therefore safe to
6132 call C<isl_ast_node_for_print> from within the callback set by
6133 C<isl_ast_print_options_set_print_for>.
6134
6135 The following option determines the type to be used for iterators
6136 while printing the AST.
6137
6138         int isl_options_set_ast_iterator_type(
6139                 isl_ctx *ctx, const char *val);
6140         const char *isl_options_get_ast_iterator_type(
6141                 isl_ctx *ctx);
6142
6143 =head3 Options
6144
6145         #include <isl/ast_build.h>
6146         int isl_options_set_ast_build_atomic_upper_bound(
6147                 isl_ctx *ctx, int val);
6148         int isl_options_get_ast_build_atomic_upper_bound(
6149                 isl_ctx *ctx);
6150         int isl_options_set_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx,
6151                 int val);
6152         int isl_options_get_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx);
6153         int isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(
6154                 isl_ctx *ctx, int val);
6155         int isl_options_get_ast_build_exploit_nested_bounds(
6156                 isl_ctx *ctx);
6157         int isl_options_set_ast_build_group_coscheduled(
6158                 isl_ctx *ctx, int val);
6159         int isl_options_get_ast_build_group_coscheduled(
6160                 isl_ctx *ctx);
6161         int isl_options_set_ast_build_scale_strides(
6162                 isl_ctx *ctx, int val);
6163         int isl_options_get_ast_build_scale_strides(
6164                 isl_ctx *ctx);
6165         int isl_options_set_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx,
6166                 int val);
6167         int isl_options_get_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx);
6168         int isl_options_set_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx,
6169                 int val);
6170         int isl_options_get_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx);
6171
6172 =over
6173
6174 =item * ast_build_atomic_upper_bound
6175
6176 Generate loop upper bounds that consist of the current loop iterator,
6177 an operator and an expression not involving the iterator.
6178 If this option is not set, then the current loop iterator may appear
6179 several times in the upper bound.
6180 For example, when this option is turned off, AST generation
6181 for the schedule
6182
6183         [n] -> { A[i] -> [i] : 0 <= i <= 100, n }
6184
6185 produces
6186
6187         for (int c0 = 0; c0 <= 100 && n >= c0; c0 += 1)
6188           A(c0);
6189
6190 When the option is turned on, the following AST is generated
6191
6192         for (int c0 = 0; c0 <= min(100, n); c0 += 1)
6193           A(c0);
6194
6195 =item * ast_build_prefer_pdiv
6196
6197 If this option is turned off, then the AST generation will
6198 produce ASTs that may only contain C<isl_ast_op_fdiv_q>
6199 operators, but no C<isl_ast_op_pdiv_q> or
6200 C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6201 If this options is turned on, then C<isl> will try to convert
6202 some of the C<isl_ast_op_fdiv_q> operators to (expressions containing)
6203 C<isl_ast_op_pdiv_q> or C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6204
6205 =item * ast_build_exploit_nested_bounds
6206
6207 Simplify conditions based on bounds of nested for loops.
6208 In particular, remove conditions that are implied by the fact
6209 that one or more nested loops have at least one iteration,
6210 meaning that the upper bound is at least as large as the lower bound.
6211 For example, when this option is turned off, AST generation
6212 for the schedule
6213
6214         [N,M] -> { A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i <= N and
6215                                         0 <= j <= M }
6216
6217 produces
6218
6219         if (M >= 0)
6220           for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6221             for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6222               A(c0, c1);
6223
6224 When the option is turned on, the following AST is generated
6225
6226         for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6227           for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6228             A(c0, c1);
6229
6230 =item * ast_build_group_coscheduled
6231
6232 If two domain elements are assigned the same schedule point, then
6233 they may be executed in any order and they may even appear in different
6234 loops.  If this options is set, then the AST generator will make
6235 sure that coscheduled domain elements do not appear in separate parts
6236 of the AST.  This is useful in case of nested AST generation
6237 if the outer AST generation is given only part of a schedule
6238 and the inner AST generation should handle the domains that are
6239 coscheduled by this initial part of the schedule together.
6240 For example if an AST is generated for a schedule
6241
6242         { A[i] -> [0]; B[i] -> [0] }
6243
6244 then the C<isl_ast_build_set_create_leaf> callback described
6245 below may get called twice, once for each domain.
6246 Setting this option ensures that the callback is only called once
6247 on both domains together.
6248
6249 =item * ast_build_separation_bounds
6250
6251 This option specifies which bounds to use during separation.
6252 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_IMPLICIT>
6253 then all (possibly implicit) bounds on the current dimension will
6254 be used during separation.
6255 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_EXPLICIT>
6256 then only those bounds that are explicitly available will
6257 be used during separation.
6258
6259 =item * ast_build_scale_strides
6260
6261 This option specifies whether the AST generator is allowed
6262 to scale down iterators of strided loops.
6263
6264 =item * ast_build_allow_else
6265
6266 This option specifies whether the AST generator is allowed
6267 to construct if statements with else branches.
6268
6269 =item * ast_build_allow_or
6270
6271 This option specifies whether the AST generator is allowed
6272 to construct if conditions with disjunctions.
6273
6274 =back
6275
6276 =head3 Fine-grained Control over AST Generation
6277
6278 Besides specifying the constraints on the parameters,
6279 an C<isl_ast_build> object can be used to control
6280 various aspects of the AST generation process.
6281 The most prominent way of control is through ``options'',
6282 which can be set using the following function.
6283
6284         #include <isl/ast_build.h>
6285         __isl_give isl_ast_build *
6286         isl_ast_build_set_options(
6287                 __isl_take isl_ast_build *control,
6288                 __isl_take isl_union_map *options);
6289
6290 The options are encoded in an <isl_union_map>.
6291 The domain of this union relation refers to the schedule domain,
6292 i.e., the range of the schedule passed to C<isl_ast_build_ast_from_schedule>.
6293 In the case of nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6294 the domain of C<options> should refer to the extra piece of the schedule.
6295 That is, it should be equal to the range of the wrapped relation in the
6296 range of the schedule.
6297 The range of the options can consist of elements in one or more spaces,
6298 the names of which determine the effect of the option.
6299 The values of the range typically also refer to the schedule dimension
6300 to which the option applies.  In case of nested AST generation
6301 (see L</"Nested AST Generation">), these values refer to the position
6302 of the schedule dimension within the innermost AST generation.
6303 The constraints on the domain elements of
6304 the option should only refer to this dimension and earlier dimensions.
6305 We consider the following spaces.
6306
6307 =over
6308
6309 =item C<separation_class>
6310
6311 This space is a wrapped relation between two one dimensional spaces.
6312 The input space represents the schedule dimension to which the option
6313 applies and the output space represents the separation class.
6314 While constructing a loop corresponding to the specified schedule
6315 dimension(s), the AST generator will try to generate separate loops
6316 for domain elements that are assigned different classes.
6317 If only some of the elements are assigned a class, then those elements
6318 that are not assigned any class will be treated as belonging to a class
6319 that is separate from the explicitly assigned classes.
6320 The typical use case for this option is to separate full tiles from
6321 partial tiles.
6322 The other options, described below, are applied after the separation
6323 into classes.
6324
6325 As an example, consider the separation into full and partial tiles
6326 of a tiling of a triangular domain.
6327 Take, for example, the domain
6328
6329         { A[i,j] : 0 <= i,j and i + j <= 100 }
6330
6331 and a tiling into tiles of 10 by 10.  The input to the AST generator
6332 is then the schedule
6333
6334         { A[i,j] -> [([i/10]),[j/10],i,j] : 0 <= i,j and
6335                                                 i + j <= 100 }
6336
6337 Without any options, the following AST is generated
6338
6339         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1)
6340           for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6341             for (int c2 = 10 * c0;
6342                  c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6343                  c2 += 1)
6344               for (int c3 = 10 * c1;
6345                    c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6346                    c3 += 1)
6347                 A(c2, c3);
6348
6349 Separation into full and partial tiles can be obtained by assigning
6350 a class, say C<0>, to the full tiles.  The full tiles are represented by those
6351 values of the first and second schedule dimensions for which there are
6352 values of the third and fourth dimensions to cover an entire tile.
6353 That is, we need to specify the following option
6354
6355         { [a,b,c,d] -> separation_class[[0]->[0]] :
6356                 exists b': 0 <= 10a,10b' and
6357                            10a+9+10b'+9 <= 100;
6358           [a,b,c,d] -> separation_class[[1]->[0]] :
6359                 0 <= 10a,10b and 10a+9+10b+9 <= 100 }
6360
6361 which simplifies to
6362
6363         { [a, b, c, d] -> separation_class[[1] -> [0]] :
6364                 a >= 0 and b >= 0 and b <= 8 - a;
6365           [a, b, c, d] -> separation_class[[0] -> [0]] :
6366                 a >= 0 and a <= 8 }
6367
6368 With this option, the generated AST is as follows
6369
6370         {
6371           for (int c0 = 0; c0 <= 8; c0 += 1) {
6372             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 8; c1 += 1)
6373               for (int c2 = 10 * c0;
6374                    c2 <= 10 * c0 + 9; c2 += 1)
6375                 for (int c3 = 10 * c1;
6376                      c3 <= 10 * c1 + 9; c3 += 1)
6377                   A(c2, c3);
6378             for (int c1 = -c0 + 9; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6379               for (int c2 = 10 * c0;
6380                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6381                    c2 += 1)
6382                 for (int c3 = 10 * c1;
6383                      c3 <= min(-c2 + 100, 10 * c1 + 9);
6384                      c3 += 1)
6385                   A(c2, c3);
6386           }
6387           for (int c0 = 9; c0 <= 10; c0 += 1)
6388             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6389               for (int c2 = 10 * c0;
6390                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6391                    c2 += 1)
6392                 for (int c3 = 10 * c1;
6393                      c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6394                      c3 += 1)
6395                   A(c2, c3);
6396         }
6397
6398 =item C<separate>
6399
6400 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6401 to which ``separation'' should be applied.  Separation tries to split
6402 a loop into several pieces if this can avoid the generation of guards
6403 inside the loop.
6404 See also the C<atomic> option.
6405
6406 =item C<atomic>
6407
6408 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6409 for which the domains should be considered ``atomic''.  That is, the
6410 AST generator will make sure that any given domain space will only appear
6411 in a single loop at the specified level.
6412
6413 Consider the following schedule
6414
6415         { a[i] -> [i] : 0 <= i < 10;
6416           b[i] -> [i+1] : 0 <= i < 10 }
6417
6418 If the following option is specified
6419
6420         { [i] -> separate[x] }
6421
6422 then the following AST will be generated
6423
6424         {
6425           a(0);
6426           for (int c0 = 1; c0 <= 9; c0 += 1) {
6427             a(c0);
6428             b(c0 - 1);
6429           }
6430           b(9);
6431         }
6432
6433 If, on the other hand, the following option is specified
6434
6435         { [i] -> atomic[x] }
6436
6437 then the following AST will be generated
6438
6439         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1) {
6440           if (c0 <= 9)
6441             a(c0);
6442           if (c0 >= 1)
6443             b(c0 - 1);
6444         }
6445
6446 If neither C<atomic> nor C<separate> is specified, then the AST generator
6447 may produce either of these two results or some intermediate form.
6448
6449 =item C<unroll>
6450
6451 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6452 that should be I<completely> unrolled.
6453 To obtain a partial unrolling, the user should apply an additional
6454 strip-mining to the schedule and fully unroll the inner loop.
6455
6456 =back
6457
6458 Additional control is available through the following functions.
6459
6460         #include <isl/ast_build.h>
6461         __isl_give isl_ast_build *
6462         isl_ast_build_set_iterators(
6463                 __isl_take isl_ast_build *control,
6464                 __isl_take isl_id_list *iterators);
6465
6466 The function C<isl_ast_build_set_iterators> allows the user to
6467 specify a list of iterator C<isl_id>s to be used as iterators.
6468 If the input schedule is injective, then
6469 the number of elements in this list should be as large as the dimension
6470 of the schedule space, but no direct correspondence should be assumed
6471 between dimensions and elements.
6472 If the input schedule is not injective, then an additional number
6473 of C<isl_id>s equal to the largest dimension of the input domains
6474 may be required.
6475 If the number of provided C<isl_id>s is insufficient, then additional
6476 names are automatically generated.
6477
6478         #include <isl/ast_build.h>
6479         __isl_give isl_ast_build *
6480         isl_ast_build_set_create_leaf(
6481                 __isl_take isl_ast_build *control,
6482                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6483                         __isl_take isl_ast_build *build,
6484                         void *user), void *user);
6485
6486 The
6487 C<isl_ast_build_set_create_leaf> function allows for the
6488 specification of a callback that should be called whenever the AST
6489 generator arrives at an element of the schedule domain.
6490 The callback should return an AST node that should be inserted
6491 at the corresponding position of the AST.  The default action (when
6492 the callback is not set) is to continue generating parts of the AST to scan
6493 all the domain elements associated to the schedule domain element
6494 and to insert user nodes, ``calling'' the domain element, for each of them.
6495 The C<build> argument contains the current state of the C<isl_ast_build>.
6496 To ease nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6497 all control information that is
6498 specific to the current AST generation such as the options and
6499 the callbacks has been removed from this C<isl_ast_build>.
6500 The callback would typically return the result of a nested
6501 AST generation or a
6502 user defined node created using the following function.
6503
6504         #include <isl/ast.h>
6505         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_alloc_user(
6506                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6507
6508         #include <isl/ast_build.h>
6509         __isl_give isl_ast_build *
6510         isl_ast_build_set_at_each_domain(
6511                 __isl_take isl_ast_build *build,
6512                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6513                         __isl_take isl_ast_node *node,
6514                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6515                         void *user), void *user);
6516         __isl_give isl_ast_build *
6517         isl_ast_build_set_before_each_for(
6518                 __isl_take isl_ast_build *build,
6519                 __isl_give isl_id *(*fn)(
6520                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6521                         void *user), void *user);
6522         __isl_give isl_ast_build *
6523         isl_ast_build_set_after_each_for(
6524                 __isl_take isl_ast_build *build,
6525                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6526                         __isl_take isl_ast_node *node,
6527                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6528                         void *user), void *user);
6529
6530 The callback set by C<isl_ast_build_set_at_each_domain> will
6531 be called for each domain AST node.
6532 The callbacks set by C<isl_ast_build_set_before_each_for>
6533 and C<isl_ast_build_set_after_each_for> will be called
6534 for each for AST node.  The first will be called in depth-first
6535 pre-order, while the second will be called in depth-first post-order.
6536 Since C<isl_ast_build_set_before_each_for> is called before the for
6537 node is actually constructed, it is only passed an C<isl_ast_build>.
6538 The returned C<isl_id> will be added as an annotation (using
6539 C<isl_ast_node_set_annotation>) to the constructed for node.
6540 In particular, if the user has also specified an C<after_each_for>
6541 callback, then the annotation can be retrieved from the node passed to
6542 that callback using C<isl_ast_node_get_annotation>.
6543 All callbacks should C<NULL> on failure.
6544 The given C<isl_ast_build> can be used to create new
6545 C<isl_ast_expr> objects using C<isl_ast_build_expr_from_pw_aff>
6546 or C<isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff>.
6547
6548 =head3 Nested AST Generation
6549
6550 C<isl> allows the user to create an AST within the context
6551 of another AST.  These nested ASTs are created using the
6552 same C<isl_ast_build_ast_from_schedule> function that is used to create the
6553 outer AST.  The C<build> argument should be an C<isl_ast_build>
6554 passed to a callback set by
6555 C<isl_ast_build_set_create_leaf>.
6556 The space of the range of the C<schedule> argument should refer
6557 to this build.  In particular, the space should be a wrapped
6558 relation and the domain of this wrapped relation should be the
6559 same as that of the range of the schedule returned by
6560 C<isl_ast_build_get_schedule> below.
6561 In practice, the new schedule is typically
6562 created by calling C<isl_union_map_range_product> on the old schedule
6563 and some extra piece of the schedule.
6564 The space of the schedule domain is also available from
6565 the C<isl_ast_build>.
6566
6567         #include <isl/ast_build.h>
6568         __isl_give isl_union_map *isl_ast_build_get_schedule(
6569                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6570         __isl_give isl_space *isl_ast_build_get_schedule_space(
6571                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6572         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_restrict(
6573                 __isl_take isl_ast_build *build,
6574                 __isl_take isl_set *set);
6575
6576 The C<isl_ast_build_get_schedule> function returns a (partial)
6577 schedule for the domains elements for which part of the AST still needs to
6578 be generated in the current build.
6579 In particular, the domain elements are mapped to those iterations of the loops
6580 enclosing the current point of the AST generation inside which
6581 the domain elements are executed.
6582 No direct correspondence between
6583 the input schedule and this schedule should be assumed.
6584 The space obtained from C<isl_ast_build_get_schedule_space> can be used
6585 to create a set for C<isl_ast_build_restrict> to intersect
6586 with the current build.  In particular, the set passed to
6587 C<isl_ast_build_restrict> can have additional parameters.
6588 The ids of the set dimensions in the space returned by
6589 C<isl_ast_build_get_schedule_space> correspond to the
6590 iterators of the already generated loops.
6591 The user should not rely on the ids of the output dimensions
6592 of the relations in the union relation returned by
6593 C<isl_ast_build_get_schedule> having any particular value.
6594
6595 =head1 Applications
6596
6597 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
6598 it also contains some basic applications that use some
6599 of the functionality of C<isl>.
6600 The input may be specified in either the L<isl format>
6601 or the L<PolyLib format>.
6602
6603 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
6604
6605 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
6606 an integer element of the polyhedron, if there is any.
6607 The first column in the output is the denominator and is always
6608 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
6609 then a vector of length zero is printed.
6610
6611 =head2 C<isl_pip>
6612
6613 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
6614 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
6615 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
6616 of constraints on a parametric polyhedron.
6617 The coefficients of the parameters appear in the last columns
6618 (but before the final constant column).
6619 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
6620 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
6621 is just a dump of the internal state.
6622
6623 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
6624
6625 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
6626 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
6627 If an affine objective function
6628 is given, then the constant should appear in the last column.
6629
6630 =head2 C<isl_polytope_scan>
6631
6632 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
6633 all integer points in the polytope.
6634
6635 =head2 C<isl_codegen>
6636
6637 Given a schedule, a context set and an options relation,
6638 C<isl_codegen> prints out an AST that scans the domain elements
6639 of the schedule in the order of their image(s) taking into account
6640 the constraints in the context set.