737f6deb91bb25a8a1067d21fc17436af61dbc22
[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 Integers
347
348 All operations on integers, mainly the coefficients
349 of the constraints describing the sets and relations,
350 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
351 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
352 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
353 are wrapped inside C<isl> specific macros.
354 The basic type is C<isl_int> and the operations below
355 are available on this type.
356 The meanings of these operations are essentially the same
357 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
358 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
359 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
360 and they need to be released with C<isl_int_clear>
361 after the last use.
362 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
363 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
364 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
365 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
366
367 =over
368
369 =item isl_int_init(i)
370
371 =item isl_int_clear(i)
372
373 =item isl_int_set(r,i)
374
375 =item isl_int_set_si(r,i)
376
377 =item isl_int_set_gmp(r,g)
378
379 =item isl_int_get_gmp(i,g)
380
381 =item isl_int_abs(r,i)
382
383 =item isl_int_neg(r,i)
384
385 =item isl_int_swap(i,j)
386
387 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
388
389 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
390
391 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
392
393 =item isl_int_add(r,i,j)
394
395 =item isl_int_sub(r,i,j)
396
397 =item isl_int_mul(r,i,j)
398
399 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
400
401 =item isl_int_addmul(r,i,j)
402
403 =item isl_int_submul(r,i,j)
404
405 =item isl_int_gcd(r,i,j)
406
407 =item isl_int_lcm(r,i,j)
408
409 =item isl_int_divexact(r,i,j)
410
411 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
412
413 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
414
415 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
416
417 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
418
419 =item isl_int_read(r,s)
420
421 =item isl_int_print(out,i,width)
422
423 =item isl_int_sgn(i)
424
425 =item isl_int_cmp(i,j)
426
427 =item isl_int_cmp_si(i,si)
428
429 =item isl_int_eq(i,j)
430
431 =item isl_int_ne(i,j)
432
433 =item isl_int_lt(i,j)
434
435 =item isl_int_le(i,j)
436
437 =item isl_int_gt(i,j)
438
439 =item isl_int_ge(i,j)
440
441 =item isl_int_abs_eq(i,j)
442
443 =item isl_int_abs_ne(i,j)
444
445 =item isl_int_abs_lt(i,j)
446
447 =item isl_int_abs_gt(i,j)
448
449 =item isl_int_abs_ge(i,j)
450
451 =item isl_int_is_zero(i)
452
453 =item isl_int_is_one(i)
454
455 =item isl_int_is_negone(i)
456
457 =item isl_int_is_pos(i)
458
459 =item isl_int_is_neg(i)
460
461 =item isl_int_is_nonpos(i)
462
463 =item isl_int_is_nonneg(i)
464
465 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
466
467 =back
468
469 =head2 Sets and Relations
470
471 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
472 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
473 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
474 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
475 can be described as a conjunction of affine constraints, while
476 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
477 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
478 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
479 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
480 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
481 where spaces are considered different if they have a different number
482 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
483 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
484 one set of variables, while relations have two sets of variables,
485 input variables and output variables.
486
487 =head2 Memory Management
488
489 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
490 several substeps and since the user is usually not interested in
491 the intermediate results, most functions that return a new object
492 will also release all the objects passed as arguments.
493 If the user still wants to use one or more of these arguments
494 after the function call, she should pass along a copy of the
495 object rather than the object itself.
496 The user is then responsible for making sure that the original
497 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
498
499 The arguments and return values of all documented functions are
500 annotated to make clear which arguments are released and which
501 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
502 are used
503
504 =over
505
506 =item C<__isl_give>
507
508 C<__isl_give> means that a new object is returned.
509 The user should make sure that the returned pointer is
510 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
511 In between, it can be used as a value for as many
512 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
513 There is one exception, and that is the case where the
514 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
515 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
516
517 =item C<__isl_take>
518
519 C<__isl_take> means that the object the argument points to
520 is taken over by the function and may no longer be used
521 by the user as an argument to any other function.
522 The pointer value must be one returned by a function
523 returning an C<__isl_give> pointer.
524 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
525 be treated as an error in the sense that the function will
526 not perform its usual operation.  However, it will still
527 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
528 are released.
529
530 =item C<__isl_keep>
531
532 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
533 temporarily.  After the function has finished, the user
534 can still use it as an argument to other functions.
535 A C<NULL> value will be treated in the same way as
536 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
537
538 =back
539
540 =head2 Error Handling
541
542 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
543 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
544 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
545 to react on error: to warn, to continue or to abort.
546
547 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
548 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
549 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
550 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
551 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
552 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
553 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
554 continue to use isl, but only to observe new errors.
555
556         #include <isl/ctx.h>
557         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
558         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
559
560 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
561 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
562 implement its own error reporting.
563
564 The last option is to directly abort the execution of the program from within
565 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
566 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
567 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
568 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
569 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
570 abort on error.
571
572 The on error behavior of isl can be specified by calling
573 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
574 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
575 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
576 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
577 It is also possible to query the current error mode.
578
579         #include <isl/options.h>
580         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
581         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
582
583 =head2 Identifiers
584
585 Identifiers are used to identify both individual dimensions
586 and tuples of dimensions.  They consist of an optional name and an optional
587 user pointer.  The name and the user pointer cannot both be C<NULL>, however.
588 Identifiers with the same name but different pointer values
589 are considered to be distinct.
590 Similarly, identifiers with different names but the same pointer value
591 are also considered to be distinct.
592 Equal identifiers are represented using the same object.
593 Pairs of identifiers can therefore be tested for equality using the
594 C<==> operator.
595 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
596 using the following functions.
597
598         #include <isl/id.h>
599         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
600                 __isl_keep const char *name, void *user);
601         __isl_give isl_id *isl_id_set_free_user(
602                 __isl_take isl_id *id,
603                 __isl_give void (*free_user)(void *user));
604         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
605         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
606
607         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
608         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
609         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
610
611         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
612                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
613
614 The callback set by C<isl_id_set_free_user> is called on the user
615 pointer when the last reference to the C<isl_id> is freed.
616 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
617 data structure, so the result can only be used while the
618 corresponding C<isl_id> is alive.
619
620 =head2 Spaces
621
622 Whenever a new set, relation or similiar object is created from scratch,
623 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
624 Each space involves zero or more parameters and zero, one or two
625 tuples of set or input/output dimensions.  The parameters and dimensions
626 are identified by an C<isl_dim_type> and a position.
627 The type C<isl_dim_param> refers to parameters,
628 the type C<isl_dim_set> refers to set dimensions (for spaces
629 with a single tuple of dimensions) and the types C<isl_dim_in>
630 and C<isl_dim_out> refer to input and output dimensions
631 (for spaces with two tuples of dimensions).
632 Local spaces (see L</"Local Spaces">) also contain dimensions
633 of type C<isl_dim_div>.
634 Note that parameters are only identified by their position within
635 a given object.  Across different objects, parameters are (usually)
636 identified by their names or identifiers.  Only unnamed parameters
637 are identified by their positions across objects.  The use of unnamed
638 parameters is discouraged.
639
640         #include <isl/space.h>
641         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
642                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
643         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
644                 unsigned nparam);
645         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
646                 unsigned nparam, unsigned dim);
647         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
648         void *isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
649         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
650                 enum isl_dim_type type);
651
652 The space used for creating a parameter domain
653 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
654 For other sets, the space
655 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
656 for a relation, the space
657 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
658 C<isl_space_dim> can be used
659 to find out the number of dimensions of each type in
660 a space, where type may be
661 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
662 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
663 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
664
665 To check whether a given space is that of a set or a map
666 or whether it is a parameter space, use these functions:
667
668         #include <isl/space.h>
669         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
670         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
671         int isl_space_is_map(__isl_keep isl_space *space);
672
673 Spaces can be compared using the following functions:
674
675         #include <isl/space.h>
676         int isl_space_is_equal(__isl_keep isl_space *space1,
677                 __isl_keep isl_space *space2);
678         int isl_space_is_domain(__isl_keep isl_space *space1,
679                 __isl_keep isl_space *space2);
680         int isl_space_is_range(__isl_keep isl_space *space1,
681                 __isl_keep isl_space *space2);
682
683 C<isl_space_is_domain> checks whether the first argument is equal
684 to the domain of the second argument.  This requires in particular that
685 the first argument is a set space and that the second argument
686 is a map space.
687
688 It is often useful to create objects that live in the
689 same space as some other object.  This can be accomplished
690 by creating the new objects
691 (see L<Creating New Sets and Relations> or
692 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
693 of the original object.
694
695         #include <isl/set.h>
696         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
697                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
698         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
699
700         #include <isl/union_set.h>
701         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
702                 __isl_keep isl_union_set *uset);
703
704         #include <isl/map.h>
705         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
706                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
707         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
708
709         #include <isl/union_map.h>
710         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
711                 __isl_keep isl_union_map *umap);
712
713         #include <isl/constraint.h>
714         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
715                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
716
717         #include <isl/polynomial.h>
718         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
719                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
720         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
721                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
722         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
723                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
724         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
725                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
726         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
727                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
728         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
729                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
730         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
731                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
732         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
733                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
734         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
735                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
736
737         #include <isl/aff.h>
738         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
739                 __isl_keep isl_aff *aff);
740         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
741                 __isl_keep isl_aff *aff);
742         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
743                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
744         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
745                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
746         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_domain_space(
747                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
748         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
749                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
750         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
751                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
752         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
753                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
754         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
755                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
756         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_domain_space(
757                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
758         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_space(
759                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
760
761         #include <isl/point.h>
762         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
763                 __isl_keep isl_point *pnt);
764
765 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
766 using the following functions.
767
768         #include <isl/space.h>
769         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
770                 __isl_take isl_space *space,
771                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
772                 __isl_take isl_id *id);
773         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
774                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
775         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
776                 __isl_keep isl_space *space,
777                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
778         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
779                 __isl_take isl_space *space,
780                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
781                  __isl_keep const char *name);
782         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
783                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
784         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
785                 __isl_keep isl_space *space,
786                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
787
788 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
789 data structure, so the result can only be used while the
790 corresponding C<isl_space> is alive.
791 Also note that every function that operates on two sets or relations
792 requires that both arguments have the same parameters.  This also
793 means that if one of the arguments has named parameters, then the
794 other needs to have named parameters too and the names need to match.
795 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
796 arguments may have different parameters (as long as they are named),
797 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
798 the arguments.
799
800 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
801 its position can be obtained from the following function.
802
803         #include <isl/space.h>
804         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
805                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
806         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
807                 enum isl_dim_type type, const char *name);
808
809 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
810 using the following functions.
811
812         #include <isl/space.h>
813         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
814                 __isl_take isl_space *space,
815                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
816         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
817                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
818         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
819                 enum isl_dim_type type);
820         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
821                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
822         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
823                 __isl_take isl_space *space,
824                 enum isl_dim_type type, const char *s);
825         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
826                 enum isl_dim_type type);
827         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
828                 enum isl_dim_type type);
829
830 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
831 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
832 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
833 data structure.
834 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
835 to have the same name.
836
837 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
838 the domain or range of a relation can be a nested relation.
839 The following functions can be used to construct and deconstruct
840 such nested spaces.
841
842         #include <isl/space.h>
843         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
844         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
845         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
846
847 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
848 be the space of a set, while that of
849 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
850 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
851 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
852
853 Spaces can be created from other spaces
854 using the following functions.
855
856         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
857         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
858         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
859         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
860         __isl_give isl_space *isl_space_params(
861                 __isl_take isl_space *space);
862         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
863                 __isl_take isl_space *space);
864         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
865         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
866                 __isl_take isl_space *right);
867         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
868                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
869         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
870                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
871         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
872                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
873         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
874                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
875         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
876                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
877                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
878                 unsigned n);
879         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
880                 __isl_take isl_space *space);
881         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
882                 __isl_take isl_space *domain,
883                 __isl_take isl_space *range);
884         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
885         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
886                 __isl_take isl_space *space);
887         __isl_give isl_space *isl_space_uncurry(
888                 __isl_take isl_space *space);
889
890 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
891 the name and the internal structure are lost.
892
893 =head2 Local Spaces
894
895 A local space is essentially a space with
896 zero or more existentially quantified variables.
897 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
898 using the following functions.
899
900         #include <isl/constraint.h>
901         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
902                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
903
904         #include <isl/set.h>
905         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
906                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
907
908         #include <isl/map.h>
909         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
910                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
911
912 A new local space can be created from a space using
913
914         #include <isl/local_space.h>
915         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
916                 __isl_take isl_space *space);
917
918 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
919
920         #include <isl/local_space.h>
921         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
922                 __isl_keep isl_local_space *ls);
923         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
924         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
925                 enum isl_dim_type type);
926         int isl_local_space_has_dim_id(
927                 __isl_keep isl_local_space *ls,
928                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
929         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
930                 __isl_keep isl_local_space *ls,
931                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
932         int isl_local_space_has_dim_name(
933                 __isl_keep isl_local_space *ls,
934                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
935         const char *isl_local_space_get_dim_name(
936                 __isl_keep isl_local_space *ls,
937                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
938         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
939                 __isl_take isl_local_space *ls,
940                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
941         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
942                 __isl_take isl_local_space *ls,
943                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
944                 __isl_take isl_id *id);
945         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
946                 __isl_keep isl_local_space *ls);
947         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
948                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
949         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
950                 __isl_keep isl_local_space *ls);
951         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
952
953 Two local spaces can be compared using
954
955         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
956                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
957
958 Local spaces can be created from other local spaces
959 using the following functions.
960
961         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
962                 __isl_take isl_local_space *ls);
963         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
964                 __isl_take isl_local_space *ls);
965         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
966                 __isl_take isl_local_space *ls);
967         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
968                 __isl_take isl_local_space *ls1,
969                 __isl_take isl_local_space *ls2);
970         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
971                 __isl_take isl_local_space *ls,
972                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
973         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
974                 __isl_take isl_local_space *ls,
975                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
976         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
977                 __isl_take isl_local_space *ls,
978                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
979
980 =head2 Input and Output
981
982 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
983 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
984 in some cases.
985
986 =head3 C<isl> format
987
988 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
989 syntax for describing the parameters and allows for the definition
990 of an existentially quantified variable as the integer division
991 of an affine expression.
992 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
993 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
994
995         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
996                                 i - 10 a <= 6) }
997
998 A set or relation can have several disjuncts, separated
999 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
1000 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
1001 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
1002 C<and>.
1003
1004 =head3 C<PolyLib> format
1005
1006 If the represented set is a union, then the first line
1007 contains a single number representing the number of disjuncts.
1008 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
1009
1010 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
1011 The first line contains two numbers representing
1012 the number of rows and columns,
1013 where the number of rows is equal to the number of constraints
1014 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
1015 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
1016 In each row, the first column indicates whether the constraint
1017 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
1018 corresponds to the constant term.
1019
1020 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
1021 appear in the last columns before the constant column.
1022 The coefficients of any existentially quantified variables appear
1023 between those of the set variables and those of the parameters.
1024
1025 =head3 Extended C<PolyLib> format
1026
1027 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
1028 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
1029 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
1030 also contains four additional numbers:
1031 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
1032 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
1033 quantified variables) and the number of parameters.
1034 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
1035 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
1036 dimensions is zero.
1037
1038 =head3 Input
1039
1040         #include <isl/set.h>
1041         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
1042                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1043         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
1044                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1045         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
1046                 FILE *input);
1047         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1048                 const char *str);
1049
1050         #include <isl/map.h>
1051         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
1052                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1053         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
1054                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1055         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
1056                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1057         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1058                 const char *str);
1059
1060         #include <isl/union_set.h>
1061         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
1062                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1063         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
1064                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1065
1066         #include <isl/union_map.h>
1067         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
1068                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1069         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
1070                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1071
1072 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
1073 or the C<isl> format.
1074
1075 =head3 Output
1076
1077 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1078 be created.
1079
1080         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1081                 FILE *file);
1082         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1083         void *isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
1084         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1085                 __isl_keep isl_printer *printer);
1086
1087 The printer can be inspected using the following functions.
1088
1089         FILE *isl_printer_get_file(
1090                 __isl_keep isl_printer *printer);
1091         int isl_printer_get_output_format(
1092                 __isl_keep isl_printer *p);
1093
1094 The behavior of the printer can be modified in various ways
1095
1096         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1097                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1098         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1099                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1100         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1101                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1102         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1103                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1104         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1105                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1106
1107 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1108 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1109 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1110 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
1111 C<isl_printer_set_indent>) spaces
1112 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1113 In the C<PolyLib> format output,
1114 the coefficients of the existentially quantified variables
1115 appear between those of the set variables and those
1116 of the parameters.
1117 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1118 by the specified amount (which may be negative).
1119
1120 To actually print something, use
1121
1122         #include <isl/printer.h>
1123         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1124                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1125
1126         #include <isl/set.h>
1127         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1128                 __isl_take isl_printer *printer,
1129                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1130         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1131                 __isl_take isl_printer *printer,
1132                 __isl_keep isl_set *set);
1133
1134         #include <isl/map.h>
1135         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1136                 __isl_take isl_printer *printer,
1137                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1138         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1139                 __isl_take isl_printer *printer,
1140                 __isl_keep isl_map *map);
1141
1142         #include <isl/union_set.h>
1143         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1144                 __isl_take isl_printer *p,
1145                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1146
1147         #include <isl/union_map.h>
1148         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1149                 __isl_take isl_printer *p,
1150                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1151
1152 When called on a file printer, the following function flushes
1153 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1154
1155         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1156                 __isl_take isl_printer *p);
1157
1158 =head2 Creating New Sets and Relations
1159
1160 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1161
1162 =over
1163
1164 =item * Empty sets and relations
1165
1166         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1167                 __isl_take isl_space *space);
1168         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1169                 __isl_take isl_space *space);
1170         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1171                 __isl_take isl_space *space);
1172         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1173                 __isl_take isl_space *space);
1174         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1175                 __isl_take isl_space *space);
1176         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1177                 __isl_take isl_space *space);
1178
1179 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1180 is only used to specify the parameters.
1181
1182 =item * Universe sets and relations
1183
1184         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1185                 __isl_take isl_space *space);
1186         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1187                 __isl_take isl_space *space);
1188         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1189                 __isl_take isl_space *space);
1190         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1191                 __isl_take isl_space *space);
1192         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1193                 __isl_take isl_union_set *uset);
1194         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1195                 __isl_take isl_union_map *umap);
1196
1197 The sets and relations constructed by the functions above
1198 contain all integer values, while those constructed by the
1199 functions below only contain non-negative values.
1200
1201         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1202                 __isl_take isl_space *space);
1203         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1204                 __isl_take isl_space *space);
1205         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1206                 __isl_take isl_space *space);
1207         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1208                 __isl_take isl_space *space);
1209
1210 =item * Identity relations
1211
1212         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1213                 __isl_take isl_space *space);
1214         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1215                 __isl_take isl_space *space);
1216
1217 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1218 to be the same.
1219
1220 =item * Lexicographic order
1221
1222         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1223                 __isl_take isl_space *set_space);
1224         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1225                 __isl_take isl_space *set_space);
1226         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1227                 __isl_take isl_space *set_space);
1228         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1229                 __isl_take isl_space *set_space);
1230         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1231                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1232         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1233                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1234         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1235                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1236         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1237                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1238
1239 The first four functions take a space for a B<set>
1240 and return relations that express that the elements in the domain
1241 are lexicographically less
1242 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1243 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1244 than the elements in the range.
1245 The last four functions take a space for a map
1246 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1247 in the domain are lexicographically less
1248 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1249 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1250 than the first C<n> dimensions in the range.
1251
1252 =back
1253
1254 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1255 using the following functions.
1256
1257         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1258                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1259         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1260                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1261
1262 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1263 using the following functions.
1264
1265         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_basic_set(
1266                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1267         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_basic_map(
1268                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1269         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1270                 __isl_take isl_set *set);
1271         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1272                 __isl_take isl_map *map);
1273
1274 The inverse conversions below can only be used if the input
1275 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1276 space.
1277
1278         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1279                 __isl_take isl_union_set *uset);
1280         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1281                 __isl_take isl_union_map *umap);
1282
1283 A zero-dimensional set can be constructed on a given parameter domain
1284 using the following function.
1285
1286         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1287                 __isl_take isl_set *set);
1288
1289 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1290 functions.
1291
1292         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1293                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1294         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1295         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1296                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1297         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1298                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1299         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1300         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1301                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1302         void *isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1303         void *isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1304         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1305         void *isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1306         void *isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1307         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1308
1309 Other sets and relations can be constructed by starting
1310 from a universe set or relation, adding equality and/or
1311 inequality constraints and then projecting out the
1312 existentially quantified variables, if any.
1313 Constraints can be constructed, manipulated and
1314 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1315 using the following functions.
1316
1317         #include <isl/constraint.h>
1318         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1319                 __isl_take isl_local_space *ls);
1320         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1321                 __isl_take isl_local_space *ls);
1322         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1323                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1324         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1325                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1326         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1327                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1328                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1329         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1330                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1331                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1332         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1333                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1334                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1335         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1336                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1337                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1338         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1339                 __isl_take isl_map *map,
1340                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1341         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1342                 __isl_take isl_set *set,
1343                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1344         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1345                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1346                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1347
1348 For example, to create a set containing the even integers
1349 between 10 and 42, you would use the following code.
1350
1351         isl_space *space;
1352         isl_local_space *ls;
1353         isl_constraint *c;
1354         isl_basic_set *bset;
1355
1356         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1357         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1358         ls = isl_local_space_from_space(space);
1359
1360         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1361         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1362         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1363         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1364
1365         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1366         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1367         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1368         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1369
1370         c = isl_inequality_alloc(ls);
1371         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1372         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1373         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1374
1375         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1376
1377 Or, alternatively,
1378
1379         isl_basic_set *bset;
1380         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1381                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1382
1383 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1384 describing the equalities and the inequalities.
1385
1386         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1387                 __isl_take isl_space *space,
1388                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1389                 enum isl_dim_type c1,
1390                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1391                 enum isl_dim_type c4);
1392         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1393                 __isl_take isl_space *space,
1394                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1395                 enum isl_dim_type c1,
1396                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1397                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1398
1399 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1400 different kinds of variables appear in the input matrices
1401 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1402 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1403 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1404 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1405
1406 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1407 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1408 or a list of affine expressions
1409 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1410 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1411
1412         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1413                 __isl_take isl_aff *aff);
1414         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1415                 __isl_take isl_aff *aff);
1416         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1417                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1418         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1419                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1420         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1421                 __isl_take isl_space *domain_space,
1422                 __isl_take isl_aff_list *list);
1423         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1424                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1425         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1426                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1427         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1428                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1429         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1430                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1431         __isl_give isl_union_map *
1432         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1433                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1434
1435 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1436 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1437 of zero affine expressions.
1438
1439 =head2 Inspecting Sets and Relations
1440
1441 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1442 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1443 explained in the following sections.
1444 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1445 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1446 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1447 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1448
1449         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1450                 __isl_take isl_set *set);
1451         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1452                 __isl_take isl_map *map);
1453         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1454                 __isl_take isl_union_set *uset);
1455         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1456                 __isl_take isl_union_map *umap);
1457
1458 This explicit representation defines the existentially quantified
1459 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1460 including earlier existentially quantified variables.
1461 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1462 has a unique value when the values of the other variables are known.
1463 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1464 with the same explicit representations, should appear in the
1465 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1466 either of the following functions.
1467
1468         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1469                 __isl_take isl_set *set);
1470         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1471                 __isl_take isl_map *map);
1472
1473 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1474 using the following functions, which compute an overapproximation.
1475
1476         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1477                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1478         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1479                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1480         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1481                 __isl_take isl_set *set);
1482         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1483                 __isl_take isl_map *map);
1484
1485 It is also possible to only remove those divs that are defined
1486 in terms of a given range of dimensions or only those for which
1487 no explicit representation is known.
1488
1489         __isl_give isl_basic_set *
1490         isl_basic_set_remove_divs_involving_dims(
1491                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1492                 enum isl_dim_type type,
1493                 unsigned first, unsigned n);
1494         __isl_give isl_basic_map *
1495         isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1496                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1497                 enum isl_dim_type type,
1498                 unsigned first, unsigned n);
1499         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(
1500                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1501                 unsigned first, unsigned n);
1502         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(
1503                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1504                 unsigned first, unsigned n);
1505
1506         __isl_give isl_basic_set *
1507         isl_basic_set_remove_unknown_divs(
1508                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1509         __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(
1510                 __isl_take isl_set *set);
1511         __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(
1512                 __isl_take isl_map *map);
1513
1514 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1515
1516         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1517                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1518                 void *user);
1519         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1520                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1521                 void *user);
1522
1523 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1524 from
1525
1526         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1527         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1528
1529 To extract the set or map in a given space from a union, use
1530
1531         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1532                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1533                 __isl_take isl_space *space);
1534         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1535                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1536                 __isl_take isl_space *space);
1537
1538 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1539
1540         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1541                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1542                 void *user);
1543         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1544                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1545                 void *user);
1546
1547 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1548 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1549 occurs, the above functions will return -1.
1550
1551 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1552 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1553 If this is required, then the user should call one of
1554 the following functions first.
1555
1556         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1557                 __isl_take isl_set *set);
1558         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1559                 __isl_take isl_map *map);
1560
1561 The number of basic sets in a set can be obtained
1562 from
1563
1564         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1565
1566 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1567
1568         #include <isl/constraint.h>
1569
1570         int isl_basic_set_n_constraint(
1571                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1572         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1573                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1574                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1575                 void *user);
1576         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1577                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1578                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1579                 void *user);
1580         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1581
1582 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1583 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1584 occurs, the above functions will return -1.
1585 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1586 Use the following function to find out whether a constraint
1587 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1588
1589         int isl_constraint_is_equality(
1590                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1591
1592 The coefficients of the constraints can be inspected using
1593 the following functions.
1594
1595         int isl_constraint_is_lower_bound(
1596                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1597                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1598         int isl_constraint_is_upper_bound(
1599                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1600                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1601         void isl_constraint_get_constant(
1602                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1603         void isl_constraint_get_coefficient(
1604                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1605                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1606         int isl_constraint_involves_dims(
1607                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1608                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1609
1610 The explicit representations of the existentially quantified
1611 variables can be inspected using the following function.
1612 Note that the user is only allowed to use this function
1613 if the inspected set or map is the result of a call
1614 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1615 The existentially quantified variable is equal to the floor
1616 of the returned affine expression.  The affine expression
1617 itself can be inspected using the functions in
1618 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1619
1620         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1621                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1622
1623 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1624 form, use the following functions.
1625
1626         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1627                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1628                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1629                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1630         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1631                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1632                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1633                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1634         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1635                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1636                 enum isl_dim_type c1,
1637                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1638                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1639         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1640                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1641                 enum isl_dim_type c1,
1642                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1643                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1644
1645 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1646 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1647 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1648 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1649
1650 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1651 be obtained using the following functions.
1652
1653         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1654                 enum isl_dim_type type);
1655         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1656                 enum isl_dim_type type);
1657         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1658                 enum isl_dim_type type);
1659         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1660                 enum isl_dim_type type);
1661
1662 To check whether the description of a set or relation depends
1663 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1664 constraints.  Instead the following functions can be used.
1665
1666         int isl_basic_set_involves_dims(
1667                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1668                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1669         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1670                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1671         int isl_basic_map_involves_dims(
1672                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1673                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1674         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1675                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1676
1677 Similarly, the following functions can be used to check whether
1678 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1679
1680         int isl_set_dim_has_any_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1681                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1682         int isl_set_dim_has_any_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1683                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1684
1685 Note that these functions return true even if there is a bound on
1686 the dimension on only some of the basic sets of C<set>.
1687 To check if they have a bound for all of the basic sets in C<set>,
1688 use the following functions instead.
1689
1690         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1691                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1692         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1693                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1694
1695 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1696 or relation can be read off or set using the following functions.
1697
1698         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1699                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1700         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1701                 __isl_take isl_set *set);
1702         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1703         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1704                 __isl_keep isl_set *set);
1705         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1706                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1707                 __isl_take isl_id *id);
1708         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1709                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1710         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1711                 enum isl_dim_type type);
1712         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1713                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1714
1715         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1716                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1717         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1718                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1719         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1720         const char *isl_set_get_tuple_name(
1721                 __isl_keep isl_set *set);
1722         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1723                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1724                 enum isl_dim_type type);
1725         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1726                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1727                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1728         int isl_map_has_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
1729                 enum isl_dim_type type);
1730         const char *isl_map_get_tuple_name(
1731                 __isl_keep isl_map *map,
1732                 enum isl_dim_type type);
1733
1734 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1735 an internal data structure.
1736 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1737 read off using the following functions.
1738
1739         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1740                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1741                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1742         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1743                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1744                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1745         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1746                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1747         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1748                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1749                 unsigned pos);
1750         int isl_basic_map_has_dim_id(
1751                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1752                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1753         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1754                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1755                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1756         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1757                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1758         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1759                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1760                 unsigned pos);
1761
1762         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1763                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1764         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1765                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1766         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1767                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1768         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1769                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1770
1771         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1772                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1773                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1774         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1775                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1776                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1777         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1778                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1779         const char *isl_set_get_dim_name(
1780                 __isl_keep isl_set *set,
1781                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1782         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1783                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1784                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1785         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
1786                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1787         const char *isl_map_get_dim_name(
1788                 __isl_keep isl_map *map,
1789                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1790
1791 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1792 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1793 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1794 operations and may not be preserved across those operations.
1795
1796 =head2 Properties
1797
1798 =head3 Unary Properties
1799
1800 =over
1801
1802 =item * Emptiness
1803
1804 The following functions test whether the given set or relation
1805 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1806 any computations, but simply check if the given set or relation
1807 is already known to be empty.
1808
1809         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1810         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1811         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1812         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1813         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1814         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1815         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1816         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1817         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1818         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1819
1820 =item * Universality
1821
1822         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1823         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1824         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1825
1826 =item * Single-valuedness
1827
1828         int isl_basic_map_is_single_valued(
1829                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1830         int isl_map_plain_is_single_valued(
1831                 __isl_keep isl_map *map);
1832         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1833         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1834
1835 =item * Injectivity
1836
1837         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1838         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1839         int isl_union_map_plain_is_injective(
1840                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1841         int isl_union_map_is_injective(
1842                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1843
1844 =item * Bijectivity
1845
1846         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1847         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1848
1849 =item * Position
1850
1851         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
1852                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1853                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1854                 isl_int *val);
1855         int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
1856                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1857                 isl_int *val);
1858         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
1859                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1860                 isl_int *val);
1861
1862 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1863 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
1864
1865 =item * Space
1866
1867 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
1868
1869         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
1870         int isl_union_set_is_params(
1871                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1872
1873 =item * Wrapping
1874
1875 The following functions check whether the domain of the given
1876 (basic) set is a wrapped relation.
1877
1878         int isl_basic_set_is_wrapping(
1879                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1880         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1881
1882 =item * Internal Product
1883
1884         int isl_basic_map_can_zip(
1885                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1886         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1887
1888 Check whether the product of domain and range of the given relation
1889 can be computed,
1890 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1891
1892 =item * Currying
1893
1894         int isl_basic_map_can_curry(
1895                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1896         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
1897
1898 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
1899
1900         int isl_basic_map_can_uncurry(
1901                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1902         int isl_map_can_uncurry(__isl_keep isl_map *map);
1903
1904 Check whether the range of the (basic) relation is a wrapped relation.
1905
1906 =back
1907
1908 =head3 Binary Properties
1909
1910 =over
1911
1912 =item * Equality
1913
1914         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1915                 __isl_keep isl_set *set2);
1916         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1917                 __isl_keep isl_set *set2);
1918         int isl_union_set_is_equal(
1919                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1920                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1921         int isl_basic_map_is_equal(
1922                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1923                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1924         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1925                 __isl_keep isl_map *map2);
1926         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1927                 __isl_keep isl_map *map2);
1928         int isl_union_map_is_equal(
1929                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1930                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1931
1932 =item * Disjointness
1933
1934         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1935                 __isl_keep isl_set *set2);
1936         int isl_set_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1937                 __isl_keep isl_set *set2);
1938         int isl_map_is_disjoint(__isl_keep isl_map *map1,
1939                 __isl_keep isl_map *map2);
1940
1941 =item * Subset
1942
1943         int isl_basic_set_is_subset(
1944                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
1945                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
1946         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1947                 __isl_keep isl_set *set2);
1948         int isl_set_is_strict_subset(
1949                 __isl_keep isl_set *set1,
1950                 __isl_keep isl_set *set2);
1951         int isl_union_set_is_subset(
1952                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1953                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1954         int isl_union_set_is_strict_subset(
1955                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1956                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1957         int isl_basic_map_is_subset(
1958                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1959                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1960         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1961                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1962                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1963         int isl_map_is_subset(
1964                 __isl_keep isl_map *map1,
1965                 __isl_keep isl_map *map2);
1966         int isl_map_is_strict_subset(
1967                 __isl_keep isl_map *map1,
1968                 __isl_keep isl_map *map2);
1969         int isl_union_map_is_subset(
1970                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1971                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1972         int isl_union_map_is_strict_subset(
1973                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1974                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1975
1976 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
1977 second argument.
1978
1979 =item * Order
1980
1981         int isl_set_plain_cmp(__isl_keep isl_set *set1,
1982                 __isl_keep isl_set *set2);
1983
1984 This function is useful for sorting C<isl_set>s.
1985 The order depends on the internal representation of the inputs.
1986 The order is fixed over different calls to the function (assuming
1987 the internal representation of the inputs has not changed), but may
1988 change over different versions of C<isl>.
1989
1990 =back
1991
1992 =head2 Unary Operations
1993
1994 =over
1995
1996 =item * Complement
1997
1998         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1999                 __isl_take isl_set *set);
2000         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
2001                 __isl_take isl_map *map);
2002
2003 =item * Inverse map
2004
2005         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
2006                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2007         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
2008                 __isl_take isl_map *map);
2009         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
2010                 __isl_take isl_union_map *umap);
2011
2012 =item * Projection
2013
2014         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
2015                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2016                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2017         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2018                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2019                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2020         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2021                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2022         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2023                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2024         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
2025                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2026         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
2027                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2028         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
2029                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2030         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
2031         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
2032         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
2033                 __isl_take isl_map *bmap);
2034         __isl_give isl_set *isl_map_range(
2035                 __isl_take isl_map *map);
2036         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
2037                 __isl_take isl_union_set *uset);
2038         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
2039                 __isl_take isl_union_map *umap);
2040         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
2041                 __isl_take isl_union_map *umap);
2042         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
2043                 __isl_take isl_union_map *umap);
2044
2045         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
2046                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2047         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
2048                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2049         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
2050         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
2051         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
2052                 __isl_take isl_union_map *umap);
2053         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
2054                 __isl_take isl_union_map *umap);
2055
2056 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2057 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
2058
2059 =item * Elimination
2060
2061         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_eliminate(
2062                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2063                 enum isl_dim_type type,
2064                 unsigned first, unsigned n);
2065         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
2066                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
2067                 unsigned first, unsigned n);
2068         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
2069                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2070                 enum isl_dim_type type,
2071                 unsigned first, unsigned n);
2072         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
2073                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
2074                 unsigned first, unsigned n);
2075
2076 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
2077 without removing the dimensions.
2078
2079 =item * Slicing
2080
2081         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
2082                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2083                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2084                 isl_int value);
2085         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
2086                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2087                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2088         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
2089                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2090                 isl_int value);
2091         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
2092                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2093         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
2094                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2095                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2096         __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
2097                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2098                 isl_int value);
2099         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
2100                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2101
2102 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2103 dimension has the fixed given value.
2104
2105         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
2106                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2107                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2108         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_upper_bound_si(
2109                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2110                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2111         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(
2112                 __isl_take isl_set *set,
2113                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2114                 isl_int value);
2115         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
2116                 __isl_take isl_set *set,
2117                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2118         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
2119                 __isl_take isl_map *map,
2120                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2121         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(
2122                 __isl_take isl_set *set,
2123                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2124                 isl_int value);
2125         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
2126                 __isl_take isl_set *set,
2127                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2128         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
2129                 __isl_take isl_map *map,
2130                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2131
2132 Intersect the set or relation with the half-space where the given
2133 dimension has a value bounded by the fixed given value.
2134
2135         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
2136                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2137                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2138         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
2139                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2140                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2141                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2142         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
2143                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2144                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2145
2146 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2147 dimensions are equal to each other.
2148
2149         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
2150                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2151                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2152
2153 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2154 dimensions have opposite values.
2155
2156         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_ge(
2157                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2158                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2159                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2160         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2161                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2162                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2163         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2164                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2165                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2166
2167 Intersect the relation with the half-space where the given
2168 dimensions satisfy the given ordering.
2169
2170 =item * Identity
2171
2172         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2173                 __isl_take isl_set *set);
2174         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2175                 __isl_take isl_union_set *uset);
2176
2177 Construct an identity relation on the given (union) set.
2178
2179 =item * Deltas
2180
2181         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2182                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2183         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2184         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2185                 __isl_take isl_union_map *umap);
2186
2187 These functions return a (basic) set containing the differences
2188 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2189
2190         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2191                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2192         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2193                 __isl_take isl_map *map);
2194         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2195                 __isl_take isl_union_map *umap);
2196
2197 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2198 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2199
2200 =item * Coalescing
2201
2202 Simplify the representation of a set or relation by trying
2203 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2204 basic set or relation.
2205
2206         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2207         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2208         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2209                 __isl_take isl_union_set *uset);
2210         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2211                 __isl_take isl_union_map *umap);
2212
2213 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2214 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2215 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2216 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2217 the following option.
2218
2219         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2220                 isl_ctx *ctx, int val);
2221         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2222                 isl_ctx *ctx);
2223
2224 =item * Detecting equalities
2225
2226         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2227                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2228         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2229                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2230         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2231                 __isl_take isl_set *set);
2232         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2233                 __isl_take isl_map *map);
2234         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2235                 __isl_take isl_union_set *uset);
2236         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2237                 __isl_take isl_union_map *umap);
2238
2239 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2240 equalities.
2241
2242 =item * Removing redundant constraints
2243
2244         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2245                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2246         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2247                 __isl_take isl_set *set);
2248         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2249                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2250         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2251                 __isl_take isl_map *map);
2252
2253 =item * Convex hull
2254
2255         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2256                 __isl_take isl_set *set);
2257         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2258                 __isl_take isl_map *map);
2259
2260 If the input set or relation has any existentially quantified
2261 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2262
2263 =item * Simple hull
2264
2265         __isl_give isl_basic_set *
2266         isl_set_unshifted_simple_hull(
2267                 __isl_take isl_set *set);
2268         __isl_give isl_basic_map *
2269         isl_map_unshifted_simple_hull(
2270                 __isl_take isl_map *map);
2271         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2272                 __isl_take isl_set *set);
2273         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2274                 __isl_take isl_map *map);
2275         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2276                 __isl_take isl_union_map *umap);
2277
2278 These functions compute a single basic set or relation
2279 that contains the whole input set or relation.
2280 In particular, the output is described by translates
2281 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2282 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull>, only the original
2283 constraints are used, without any translation.
2284
2285 =begin latex
2286
2287 (See \autoref{s:simple hull}.)
2288
2289 =end latex
2290
2291 =item * Affine hull
2292
2293         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2294                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2295         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2296                 __isl_take isl_set *set);
2297         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2298                 __isl_take isl_union_set *uset);
2299         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2300                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2301         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2302                 __isl_take isl_map *map);
2303         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2304                 __isl_take isl_union_map *umap);
2305
2306 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2307 per space.
2308
2309 =item * Polyhedral hull
2310
2311         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2312                 __isl_take isl_set *set);
2313         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2314                 __isl_take isl_map *map);
2315         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2316                 __isl_take isl_union_set *uset);
2317         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2318                 __isl_take isl_union_map *umap);
2319
2320 These functions compute a single basic set or relation
2321 not involving any existentially quantified variables
2322 that contains the whole input set or relation.
2323 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2324 per space.
2325
2326 =item * Other approximations
2327
2328         __isl_give isl_basic_set *
2329         isl_basic_set_drop_constraints_involving_dims(
2330                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2331                 enum isl_dim_type type,
2332                 unsigned first, unsigned n);
2333         __isl_give isl_basic_set *
2334         isl_basic_set_drop_constraints_not_involving_dims(
2335                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2336                 enum isl_dim_type type,
2337                 unsigned first, unsigned n);
2338         __isl_give isl_set *
2339         isl_set_drop_constraints_involving_dims(
2340                 __isl_take isl_set *set,
2341                 enum isl_dim_type type,
2342                 unsigned first, unsigned n);
2343         __isl_give isl_map *
2344         isl_map_drop_constraints_involving_dims(
2345                 __isl_take isl_map *map,
2346                 enum isl_dim_type type,
2347                 unsigned first, unsigned n);
2348
2349 These functions drop any constraints (not) involving the specified dimensions.
2350 Note that the result depends on the representation of the input.
2351
2352 =item * Feasibility
2353
2354         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2355                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2356         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2357                 __isl_take isl_set *set);
2358         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2359                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2360         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2361                 __isl_take isl_map *map);
2362
2363 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2364 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2365
2366 =item * Optimization
2367
2368         #include <isl/ilp.h>
2369         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
2370                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2371                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
2372         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
2373                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2374         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
2375                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2376
2377 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2378 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2379 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
2380 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
2381
2382 =item * Parametric optimization
2383
2384         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2385                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2386         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2387                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2388         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2389                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2390
2391 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2392 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2393 of the other set or output dimensions.
2394 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2395
2396 =item * Dual
2397
2398 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2399 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2400 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2401 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2402 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2403 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2404 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2405 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2406 in future.  In particular, future implementations may use different
2407 dualization algorithms or skip the elimination step.
2408
2409         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2410                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2411         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2412                 __isl_take isl_set *set);
2413         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2414                 __isl_take isl_union_set *bset);
2415         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2416                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2417         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2418                 __isl_take isl_set *set);
2419         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2420                 __isl_take isl_union_set *bset);
2421
2422 =item * Power
2423
2424         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power(
2425                 __isl_take isl_map *map, isl_int exp);
2426         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_fixed_power(
2427                 __isl_take isl_union_map *umap, isl_int exp);
2428
2429 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2430 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2431 of C<map> is computed.
2432
2433         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2434                 int *exact);
2435         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2436                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2437
2438 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2439 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2440 I<k>th power of C<map>.
2441 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2442 then C<*exact> is set to C<1>.
2443
2444 =item * Transitive closure
2445
2446         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2447                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2448         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2449                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2450
2451 Compute the transitive closure of C<map>.
2452 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2453 then C<*exact> is set to C<1>.
2454
2455 =item * Reaching path lengths
2456
2457         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2458                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2459
2460 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2461 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2462 end up in the given element.
2463 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2464 then C<*exact> is set to C<1>.
2465 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2466 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2467 In particular, if the input relation is a dependence relation
2468 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2469 to the free schedule.
2470 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2471 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2472 the overapproximation), then you will get an error message.
2473
2474 =item * Wrapping
2475
2476         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2477                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2478         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2479                 __isl_take isl_map *map);
2480         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2481                 __isl_take isl_union_map *umap);
2482         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2483                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2484         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2485                 __isl_take isl_set *set);
2486         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2487                 __isl_take isl_union_set *uset);
2488
2489 =item * Flattening
2490
2491 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2492 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2493 then the name of the space is also removed.
2494
2495         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2496                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2497         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2498                 __isl_take isl_set *set);
2499         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2500                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2501         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2502                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2503         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2504                 __isl_take isl_map *map);
2505         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2506                 __isl_take isl_map *map);
2507         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2508                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2509         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2510                 __isl_take isl_map *map);
2511
2512         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2513                 __isl_take isl_set *set);
2514
2515 The function above constructs a relation
2516 that maps the input set to a flattened version of the set.
2517
2518 =item * Lifting
2519
2520 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2521 to the existentially quantified variables in the input.
2522 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2523 is the original space and the range corresponds to the original
2524 existentially quantified variables.
2525
2526         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2527                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2528         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2529                 __isl_take isl_set *set);
2530         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2531                 __isl_take isl_union_set *uset);
2532
2533 Given a local space that contains the existentially quantified
2534 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2535 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2536 can be constructed using the following function.
2537
2538         #include <isl/local_space.h>
2539         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2540                 __isl_take isl_local_space *ls);
2541
2542 =item * Internal Product
2543
2544         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2545                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2546         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2547                 __isl_take isl_map *map);
2548         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2549                 __isl_take isl_union_map *umap);
2550
2551 Given a relation with nested relations for domain and range,
2552 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2553
2554 =item * Currying
2555
2556         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2557                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2558         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_uncurry(
2559                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2560         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2561                 __isl_take isl_map *map);
2562         __isl_give isl_map *isl_map_uncurry(
2563                 __isl_take isl_map *map);
2564         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2565                 __isl_take isl_union_map *umap);
2566
2567 Given a relation with a nested relation for domain,
2568 the C<curry> functions
2569 move the range of the nested relation out of the domain
2570 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2571 with the original range as range of this nested relation.
2572 The C<uncurry> functions perform the inverse operation.
2573
2574 =item * Aligning parameters
2575
2576         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_align_params(
2577                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2578                 __isl_take isl_space *model);
2579         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2580                 __isl_take isl_set *set,
2581                 __isl_take isl_space *model);
2582         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_align_params(
2583                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2584                 __isl_take isl_space *model);
2585         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2586                 __isl_take isl_map *map,
2587                 __isl_take isl_space *model);
2588
2589 Change the order of the parameters of the given set or relation
2590 such that the first parameters match those of C<model>.
2591 This may involve the introduction of extra parameters.
2592 All parameters need to be named.
2593
2594 =item * Dimension manipulation
2595
2596         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2597                 __isl_take isl_set *set,
2598                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2599         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2600                 __isl_take isl_map *map,
2601                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2602         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_insert_dims(
2603                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2604                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2605                 unsigned n);
2606         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert_dims(
2607                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2608                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2609                 unsigned n);
2610         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2611                 __isl_take isl_set *set,
2612                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2613         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2614                 __isl_take isl_map *map,
2615                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2616         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2617                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2618                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2619                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2620                 unsigned n);
2621         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2622                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2623                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2624                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2625                 unsigned n);
2626         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2627                 __isl_take isl_set *set,
2628                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2629                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2630                 unsigned n);
2631         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2632                 __isl_take isl_map *map,
2633                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2634                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2635                 unsigned n);
2636
2637 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2638 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2639 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2640 to add new parameters, assuming
2641 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2642 are not sufficient.
2643
2644 =back
2645
2646 =head2 Binary Operations
2647
2648 The two arguments of a binary operation not only need to live
2649 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2650 the same (number of) parameters.
2651
2652 =head3 Basic Operations
2653
2654 =over
2655
2656 =item * Intersection
2657
2658         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2659                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2660                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2661         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2662                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2663                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2664         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2665                 __isl_take isl_set *set,
2666                 __isl_take isl_set *params);
2667         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2668                 __isl_take isl_set *set1,
2669                 __isl_take isl_set *set2);
2670         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2671                 __isl_take isl_union_set *uset,
2672                 __isl_take isl_set *set);
2673         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2674                 __isl_take isl_union_map *umap,
2675                 __isl_take isl_set *set);
2676         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2677                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2678                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2679         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2680                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2681                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2682         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2683                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2684                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2685         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2686                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2687                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2688         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2689                 __isl_take isl_map *map,
2690                 __isl_take isl_set *params);
2691         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2692                 __isl_take isl_map *map,
2693                 __isl_take isl_set *set);
2694         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2695                 __isl_take isl_map *map,
2696                 __isl_take isl_set *set);
2697         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2698                 __isl_take isl_map *map1,
2699                 __isl_take isl_map *map2);
2700         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2701                 __isl_take isl_union_map *umap,
2702                 __isl_take isl_union_set *uset);
2703         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2704                 __isl_take isl_union_map *umap,
2705                 __isl_take isl_union_set *uset);
2706         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2707                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2708                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2709
2710 The second argument to the C<_params> functions needs to be
2711 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
2712 for either argument is only allowed if the other argument is
2713 a parametric set as well.
2714
2715 =item * Union
2716
2717         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2718                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2719                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2720         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2721                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2722                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2723         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2724                 __isl_take isl_set *set1,
2725                 __isl_take isl_set *set2);
2726         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2727                 __isl_take isl_map *map1,
2728                 __isl_take isl_map *map2);
2729         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2730                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2731                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2732         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2733                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2734                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2735
2736 =item * Set difference
2737
2738         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2739                 __isl_take isl_set *set1,
2740                 __isl_take isl_set *set2);
2741         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2742                 __isl_take isl_map *map1,
2743                 __isl_take isl_map *map2);
2744         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2745                 __isl_take isl_map *map,
2746                 __isl_take isl_set *dom);
2747         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2748                 __isl_take isl_map *map,
2749                 __isl_take isl_set *dom);
2750         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2751                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2752                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2753         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2754                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2755                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2756         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_domain(
2757                 __isl_take isl_union_map *umap,
2758                 __isl_take isl_union_set *dom);
2759         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_range(
2760                 __isl_take isl_union_map *umap,
2761                 __isl_take isl_union_set *dom);
2762
2763 =item * Application
2764
2765         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2766                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2767                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2768         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2769                 __isl_take isl_set *set,
2770                 __isl_take isl_map *map);
2771         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2772                 __isl_take isl_union_set *uset,
2773                 __isl_take isl_union_map *umap);
2774         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2775                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2776                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2777         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2778                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2779                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2780         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2781                 __isl_take isl_map *map1,
2782                 __isl_take isl_map *map2);
2783         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2784                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2785                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2786         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2787                 __isl_take isl_map *map1,
2788                 __isl_take isl_map *map2);
2789         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2790                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2791                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2792
2793 =item * Preimage
2794
2795         __isl_give isl_basic_set *
2796         isl_basic_set_preimage_multi_aff(
2797                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2798                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2799         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_aff(
2800                 __isl_take isl_set *set,
2801                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2802         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_pw_multi_aff(
2803                 __isl_take isl_set *set,
2804                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
2805
2806 These functions compute the preimage of the given set under
2807 the given function.  In other words, the expression is plugged
2808 into the set description.
2809 Objects of types C<isl_multi_aff> and C<isl_pw_multi_aff> are described in
2810 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
2811
2812 =item * Cartesian Product
2813
2814         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2815                 __isl_take isl_set *set1,
2816                 __isl_take isl_set *set2);
2817         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2818                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2819                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2820         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
2821                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2822                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2823         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2824                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2825                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2826         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_product(
2827                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2828                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2829         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
2830                 __isl_take isl_map *map1,
2831                 __isl_take isl_map *map2);
2832         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2833                 __isl_take isl_map *map1,
2834                 __isl_take isl_map *map2);
2835         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_product(
2836                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2837                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2838         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2839                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2840                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2841         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2842                 __isl_take isl_map *map1,
2843                 __isl_take isl_map *map2);
2844         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2845                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2846                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2847
2848 The above functions compute the cross product of the given
2849 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2850 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2851 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2852 instead.
2853
2854         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2855                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2856                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2857         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2858                 __isl_take isl_set *set1,
2859                 __isl_take isl_set *set2);
2860         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
2861                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2862                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2863         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
2864                 __isl_take isl_map *map1,
2865                 __isl_take isl_map *map2);
2866         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
2867                 __isl_take isl_map *map1,
2868                 __isl_take isl_map *map2);
2869         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
2870                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2871                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2872         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
2873                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2874                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2875         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
2876                 __isl_take isl_map *map1,
2877                 __isl_take isl_map *map2);
2878
2879 =item * Simplification
2880
2881         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
2882                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2883                 __isl_take isl_basic_set *context);
2884         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
2885                 __isl_take isl_set *context);
2886         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
2887                 __isl_take isl_set *set,
2888                 __isl_take isl_set *context);
2889         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
2890                 __isl_take isl_union_set *uset,
2891                 __isl_take isl_union_set *context);
2892         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
2893                 __isl_take isl_union_set *uset,
2894                 __isl_take isl_set *set);
2895         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
2896                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2897                 __isl_take isl_basic_map *context);
2898         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
2899                 __isl_take isl_map *context);
2900         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
2901                 __isl_take isl_map *map,
2902                 __isl_take isl_set *context);
2903         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
2904                 __isl_take isl_map *map,
2905                 __isl_take isl_set *context);
2906         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
2907                 __isl_take isl_map *map,
2908                 __isl_take isl_set *context);
2909         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
2910                 __isl_take isl_union_map *umap,
2911                 __isl_take isl_union_map *context);
2912         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
2913                 __isl_take isl_union_map *umap,
2914                 __isl_take isl_set *set);
2915         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
2916                 __isl_take isl_union_map *umap,
2917                 __isl_take isl_union_set *uset);
2918         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
2919                 __isl_take isl_union_map *umap,
2920                 __isl_take isl_union_set *uset);
2921
2922 The gist operation returns a set or relation that has the
2923 same intersection with the context as the input set or relation.
2924 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
2925 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
2926 are removed.
2927 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
2928 per space.
2929
2930 =back
2931
2932 =head3 Lexicographic Optimization
2933
2934 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
2935 the following functions
2936 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
2937 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
2938 that satisfy C<dom>.
2939 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2940 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
2941 has no elements.
2942 In other words, the union of the parameter values
2943 for which the result is non-empty and of C<*empty>
2944 is equal to C<dom>.
2945
2946         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
2947                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2948                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2949                 __isl_give isl_set **empty);
2950         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
2951                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2952                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2953                 __isl_give isl_set **empty);
2954         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
2955                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2956                 __isl_give isl_set **empty);
2957         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2958                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2959                 __isl_give isl_set **empty);
2960
2961 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2962 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2963 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2964 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2965
2966         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2967                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2968         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2969                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2970         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2971                 __isl_take isl_set *set);
2972         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2973                 __isl_take isl_set *set);
2974         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2975                 __isl_take isl_union_set *uset);
2976         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2977                 __isl_take isl_union_set *uset);
2978
2979 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
2980 the following functions
2981 compute a relation that maps each element of C<dom>
2982 to the single lexicographic minimum or maximum
2983 of the elements that are associated to that same
2984 element in C<map> (or C<bmap>).
2985 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2986 that contains the elements in C<dom> that do not map
2987 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
2988 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
2989 is equal to C<dom>.
2990
2991         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
2992                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2993                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2994                 __isl_give isl_set **empty);
2995         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
2996                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2997                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2998                 __isl_give isl_set **empty);
2999         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
3000                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3001                 __isl_give isl_set **empty);
3002         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
3003                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3004                 __isl_give isl_set **empty);
3005
3006 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
3007 return a map mapping each element in the domain of
3008 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
3009 of all elements associated to that element.
3010 In case of union relations, the optimum is computed per space.
3011
3012         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
3013                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3014         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
3015                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3016         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
3017                 __isl_take isl_map *map);
3018         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
3019                 __isl_take isl_map *map);
3020         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
3021                 __isl_take isl_union_map *umap);
3022         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
3023                 __isl_take isl_union_map *umap);
3024
3025 The following functions return their result in the form of
3026 a piecewise multi-affine expression
3027 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
3028 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
3029 returning a basic set or relation.
3030
3031         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3032         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
3033                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3034         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3035         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3036                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3037                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3038                 __isl_give isl_set **empty);
3039         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3040         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3041                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3042                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3043                 __isl_give isl_set **empty);
3044         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3045         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3046                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3047                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3048                 __isl_give isl_set **empty);
3049         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3050         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3051                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3052                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3053                 __isl_give isl_set **empty);
3054         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmin_pw_multi_aff(
3055                 __isl_take isl_map *map);
3056         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmax_pw_multi_aff(
3057                 __isl_take isl_map *map);
3058
3059 =head2 Lists
3060
3061 Lists are defined over several element types, including
3062 C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_constraint>,
3063 C<isl_basic_set>, C<isl_set>, C<isl_ast_expr> and C<isl_ast_node>.
3064 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
3065 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
3066
3067         #include <isl/list.h>
3068         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
3069                 __isl_take isl_set *el);
3070         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
3071                 isl_ctx *ctx, int n);
3072         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
3073                 __isl_keep isl_set_list *list);
3074         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_insert(
3075                 __isl_take isl_set_list *list, unsigned pos,
3076                 __isl_take isl_set *el);
3077         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
3078                 __isl_take isl_set_list *list,
3079                 __isl_take isl_set *el);
3080         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_drop(
3081                 __isl_take isl_set_list *list,
3082                 unsigned first, unsigned n);
3083         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
3084                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
3085                 __isl_take isl_set *set);
3086         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
3087                 __isl_take isl_set_list *list1,
3088                 __isl_take isl_set_list *list2);
3089         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
3090
3091 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
3092 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
3093 element.
3094
3095 Lists can be inspected using the following functions.
3096
3097         #include <isl/list.h>
3098         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
3099         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
3100         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
3101                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
3102         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
3103                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3104                 void *user);
3105
3106 Lists can be printed using
3107
3108         #include <isl/list.h>
3109         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
3110                 __isl_take isl_printer *p,
3111                 __isl_keep isl_set_list *list);
3112
3113 =head2 Vectors
3114
3115 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
3116
3117         #include <isl/vec.h>
3118         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
3119                 unsigned size);
3120         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
3121         void *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
3122
3123 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
3124 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3125
3126         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
3127         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
3128         int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec,
3129                 int pos, isl_int *v);
3130         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(
3131                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, isl_int v);
3132         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
3133                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
3134         __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec,
3135                 isl_int v);
3136         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
3137                 int v);
3138         __isl_give isl_vec *isl_vec_fdiv_r(__isl_take isl_vec *vec,
3139                 isl_int m);
3140
3141 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3142 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3143
3144 The following function can be used to concatenate two vectors.
3145
3146         __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
3147                 __isl_take isl_vec *vec2);
3148
3149 =head2 Matrices
3150
3151 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
3152
3153         #include <isl/mat.h>
3154         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
3155                 unsigned n_row, unsigned n_col);
3156         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
3157         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
3158
3159 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
3160 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3161
3162         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
3163         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
3164         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
3165         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
3166                 int row, int col, isl_int *v);
3167         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
3168                 int row, int col, isl_int v);
3169         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
3170                 int row, int col, int v);
3171
3172 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3173 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3174
3175 The following function can be used to compute the (right) inverse
3176 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
3177 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
3178 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
3179
3180         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
3181
3182 The following function can be used to compute the (right) kernel
3183 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
3184 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
3185
3186         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
3187
3188 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
3189
3190 The zero quasi affine expression or the quasi affine expression
3191 that is equal to a specified dimension on a given domain can be created using
3192
3193         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
3194                 __isl_take isl_local_space *ls);
3195         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_zero_on_domain(
3196                 __isl_take isl_local_space *ls);
3197         __isl_give isl_aff *isl_aff_var_on_domain(
3198                 __isl_take isl_local_space *ls,
3199                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3200         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_var_on_domain(
3201                 __isl_take isl_local_space *ls,
3202                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3203
3204 Note that the space in which the resulting objects live is a map space
3205 with the given space as domain and a one-dimensional range.
3206
3207 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
3208 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
3209 be created using the following functions.
3210
3211         #include <isl/aff.h>
3212         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
3213                 __isl_take isl_space *space);
3214         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
3215                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
3216         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
3217                 __isl_take isl_aff *aff);
3218
3219 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
3220 and 0 outside the set can be created using the following function.
3221
3222         #include <isl/aff.h>
3223         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
3224                 __isl_take isl_set *set);
3225
3226 Quasi affine expressions can be copied and freed using
3227
3228         #include <isl/aff.h>
3229         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
3230         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
3231
3232         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
3233                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3234         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3235
3236 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
3237 using the following function.  The constraint is required to have
3238 a non-zero coefficient for the specified dimension.
3239
3240         #include <isl/constraint.h>
3241         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
3242                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
3243                 enum isl_dim_type type, int pos);
3244
3245 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
3246 using the following function.
3247
3248         #include <isl/constraint.h>
3249         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
3250                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
3251
3252 Conversely, an equality constraint equating
3253 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
3254 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
3255
3256         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
3257                 __isl_take isl_aff *aff);
3258         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
3259                 __isl_take isl_aff *aff);
3260
3261 The expression can be inspected using
3262
3263         #include <isl/aff.h>
3264         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
3265         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
3266                 enum isl_dim_type type);
3267         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
3268                 __isl_keep isl_aff *aff);
3269         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
3270                 __isl_keep isl_aff *aff);
3271         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
3272                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3273         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
3274                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3275                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3276         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
3277                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3278         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
3279                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3280                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3281         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
3282                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3283                 enum isl_dim_type type);
3284         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
3285                 isl_int *v);
3286         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
3287                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3288         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
3289                 isl_int *v);
3290         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
3291                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
3292
3293         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3294         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3295                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3296                           __isl_take isl_aff *aff,
3297                           void *user), void *user);
3298
3299         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
3300         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3301
3302         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
3303                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3304         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3305                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3306
3307         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3308         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3309                 enum isl_dim_type type);
3310         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3311
3312 It can be modified using
3313
3314         #include <isl/aff.h>
3315         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
3316                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3317                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3318         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
3319                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3320                 unsigned pos, const char *s);
3321         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
3322                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3323                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
3324         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
3325                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
3326                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3327                 __isl_take isl_id *id);
3328         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
3329                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3330         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3331                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3332         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
3333                 __isl_take isl_aff *aff,
3334                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3335         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3336                 __isl_take isl_aff *aff,
3337                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3338         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
3339                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3340
3341         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
3342                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3343         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3344                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3345         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num(
3346                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3347         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
3348                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3349         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
3350                 __isl_take isl_aff *aff,
3351                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3352         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3353                 __isl_take isl_aff *aff,
3354                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3355
3356         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3357                 __isl_take isl_aff *aff,
3358                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3359         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3360                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3361                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3362         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3363                 __isl_take isl_aff *aff,
3364                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3365         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3366                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3367                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3368         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3369                 __isl_take isl_aff *aff,
3370                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3371         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3372                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3373                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3374
3375 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
3376 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3377 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
3378 the possibly rational constant or coefficient.
3379 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
3380 the numerator.
3381
3382 To check whether an affine expressions is obviously zero
3383 or obviously equal to some other affine expression, use
3384
3385         #include <isl/aff.h>
3386         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3387         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3388                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3389         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3390                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3391                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3392
3393 Operations include
3394
3395         #include <isl/aff.h>
3396         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3397                 __isl_take isl_aff *aff2);
3398         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3399                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3400                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3401         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3402                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3403                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3404         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3405                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3406                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3407         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3408                 __isl_take isl_aff *aff2);
3409         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3410                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3411                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3412         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3413         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3414                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3415         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3416         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3417                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3418         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3419         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3420                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3421         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
3422                 isl_int mod);
3423         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
3424                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
3425         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
3426                 isl_int f);
3427         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
3428                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3429         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
3430                 isl_int f);
3431         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3432                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3433         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
3434                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3435
3436         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3437                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3438         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3439                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3440
3441         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3442                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3443
3444         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3445                 __isl_take isl_aff *aff,
3446                 __isl_take isl_space *model);
3447         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3448                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3449                 __isl_take isl_space *model);
3450
3451         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3452                 __isl_take isl_aff *aff);
3453
3454         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3455                 __isl_take isl_aff *aff,
3456                 __isl_take isl_set *context);
3457         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3458                 __isl_take isl_set *context);
3459         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3460                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3461                 __isl_take isl_set *context);
3462         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3463                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3464                 __isl_take isl_set *context);
3465
3466         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3467                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3468         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3469                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3470                 __isl_take isl_set *set);
3471         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3472                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3473                 __isl_take isl_set *set);
3474
3475         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3476                 __isl_take isl_aff *aff2);
3477         __isl_give isl_aff *isl_aff_div(__isl_take isl_aff *aff1,
3478                 __isl_take isl_aff *aff2);
3479         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3480                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3481                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3482         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_div(
3483                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3484                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3485         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_q(
3486                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3487                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3488         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_r(
3489                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3490                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3491
3492 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3493 to be a constant.  Similarly, when dividing an affine expression by another,
3494 the second expression needs to be a constant.
3495 C<isl_pw_aff_tdiv_q> computes the quotient of an integer division with
3496 rounding towards zero.  C<isl_pw_aff_tdiv_r> computes the corresponding
3497 remainder.
3498
3499         #include <isl/aff.h>
3500         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_multi_aff(
3501                 __isl_take isl_aff *aff,
3502                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3503         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_aff(
3504                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3505                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3506         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
3507                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3508                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3509
3510 These functions precompose the input expression by the given
3511 C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff>.  In other words,
3512 the C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff> is plugged
3513 into the (piecewise) affine expression.
3514 Objects of type C<isl_multi_aff> are described in
3515 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3516
3517         #include <isl/aff.h>
3518         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(
3519                 __isl_take isl_aff *aff);
3520         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
3521                 __isl_take isl_aff *aff);
3522         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3523                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3524         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3525                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3526         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3527                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3528                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3529         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3530                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3531                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3532         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3533                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3534                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3535         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3536                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3537                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3538         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3539                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3540                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3541         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3542                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3543                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3544
3545         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3546                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3547                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3548         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3549                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3550                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3551         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3552                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3553                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3554         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3555                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3556                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3557         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3558                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3559                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3560         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3561                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3562                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3563
3564 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
3565 containing those elements in the domain space
3566 of C<aff> where C<aff> is negative.
3567 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3568 containing those elements in the shared space
3569 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3570 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
3571 containing those elements in the shared domain
3572 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3573 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3574 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3575
3576         #include <isl/aff.h>
3577         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3578                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3579         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3580                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3581         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3582                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3583
3584 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
3585 containing those elements in the domain
3586 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
3587
3588         #include <isl/aff.h>
3589         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
3590                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
3591                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
3592                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
3593
3594 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
3595 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
3596 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
3597 where C<cond> is zero.
3598
3599         #include <isl/aff.h>
3600         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
3601                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3602                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3603         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
3604                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3605                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3606         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
3607                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3608                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3609
3610 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
3611 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3612 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3613 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3614 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3615 associated expression is the defined one.
3616
3617 An expression can be read from input using
3618
3619         #include <isl/aff.h>
3620         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3621                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3622         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
3623                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3624
3625 An expression can be printed using
3626
3627         #include <isl/aff.h>
3628         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
3629                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
3630
3631         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
3632                 __isl_take isl_printer *p,
3633                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3634
3635 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
3636
3637 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
3638 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
3639 Similarly, an C<isl_multi_pw_aff> object represents a sequence of
3640 zero or more piecewise affine expressions.
3641
3642 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a single
3643 C<isl_aff> or an C<isl_aff_list> using the
3644 following functions.  Similarly for C<isl_multi_pw_aff>.
3645
3646         #include <isl/aff.h>
3647         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff(
3648                 __isl_take isl_aff *aff);
3649         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(
3650                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
3651         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
3652                 __isl_take isl_space *space,
3653                 __isl_take isl_aff_list *list);
3654
3655 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
3656 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
3657 for each output dimension),
3658 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
3659 either a universe or a specified domain) or
3660 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
3661 on a given domain
3662 can be created using the following functions.
3663
3664         #include <isl/aff.h>
3665         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
3666                 __isl_take isl_space *space);
3667         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
3668                 __isl_take isl_space *space);
3669         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_zero(
3670                 __isl_take isl_space *space);
3671         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
3672                 __isl_take isl_space *space);
3673         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_identity(
3674                 __isl_take isl_space *space);
3675         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_identity(
3676                 __isl_take isl_space *space);
3677         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3678         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
3679                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3680         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
3681                 __isl_take isl_set *set,
3682                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
3683         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
3684                 __isl_take isl_set *set);
3685
3686         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3687         isl_union_pw_multi_aff_empty(
3688                 __isl_take isl_space *space);
3689         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3690         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
3691                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
3692                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3693         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3694         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
3695                 __isl_take isl_union_set *uset);
3696
3697 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
3698 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
3699 and the C<isl_map> is single-valued.
3700
3701         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
3702                 __isl_take isl_set *set);
3703         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
3704                 __isl_take isl_map *map);
3705
3706 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
3707
3708         #include <isl/aff.h>
3709         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
3710                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3711         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
3712
3713         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
3714                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3715         void *isl_pw_multi_aff_free(
3716                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3717
3718         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3719         isl_union_pw_multi_aff_copy(
3720                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3721         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
3722                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3723
3724         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_copy(
3725                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
3726         void *isl_multi_pw_aff_free(
3727                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
3728
3729 The expression can be inspected using
3730
3731         #include <isl/aff.h>
3732         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
3733                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3734         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
3735                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3736         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
3737                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3738         isl_ctx *isl_multi_pw_aff_get_ctx(
3739                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
3740         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
3741                 enum isl_dim_type type);
3742         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
3743                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3744                 enum isl_dim_type type);
3745         unsigned isl_multi_pw_aff_dim(
3746                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
3747                 enum isl_dim_type type);
3748         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
3749                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
3750         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
3751                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
3752         __isl_give isl_pw_aff *isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(
3753                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa, int pos);
3754         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
3755                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3756                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3757         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
3758                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3759                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3760         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
3761                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
3762                 enum isl_dim_type type);
3763         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
3764                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3765                 enum isl_dim_type type);
3766         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
3767                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3768                 enum isl_dim_type type);
3769         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
3770                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3771                 enum isl_dim_type type);
3772         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
3773                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3774                 enum isl_dim_type type);
3775
3776         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
3777                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3778                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3779                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
3780                             void *user), void *user);
3781
3782         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
3783                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
3784                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3785                             void *user), void *user);
3786
3787 It can be modified using
3788
3789         #include <isl/aff.h>
3790         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
3791                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
3792                 __isl_take isl_aff *aff);
3793         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_pw_aff(
3794                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, unsigned pos,
3795                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
3796         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
3797                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3798                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3799         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_name(
3800                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3801                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3802         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
3803                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3804                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3805         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
3806                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3807                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3808
3809         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3810         isl_multi_pw_aff_set_dim_name(
3811                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3812                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3813         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3814         isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(
3815                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3816                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3817
3818         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_insert_dims(
3819                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
3820                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3821         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_dims(
3822                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
3823                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3824         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
3825                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3826                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3827         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_drop_dims(
3828                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3829                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3830
3831         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_insert_dims(
3832                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3833                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3834         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_add_dims(
3835                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3836                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3837
3838 To check whether two multiple affine expressions are
3839 obviously equal to each other, use
3840
3841         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
3842                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
3843         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
3844                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
3845                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
3846
3847 Operations include
3848
3849         #include <isl/aff.h>
3850         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
3851                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3852                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3853         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
3854                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3855                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3856         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
3857                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
3858                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
3859         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
3860                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3861                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3862         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
3863                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3864                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3865         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
3866                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3867                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3868         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
3869                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3870                 isl_int f);
3871         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
3872                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3873                 __isl_take isl_set *set);
3874         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
3875                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3876                 __isl_take isl_set *set);
3877         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
3878                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3879                 __isl_give isl_local_space **ls);
3880         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
3881                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3882         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_params(
3883                 __isl_take isl_multi_aff *multi,
3884                 __isl_take isl_space *model);
3885         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_align_params(
3886                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3887                 __isl_take isl_space *model);
3888         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3889         isl_pw_multi_aff_project_domain_on_params(
3890                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3891         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
3892                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3893                 __isl_take isl_set *context);
3894         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
3895                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3896                 __isl_take isl_set *context);
3897         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
3898                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3899                 __isl_take isl_set *set);
3900         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
3901                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3902                 __isl_take isl_set *set);
3903         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
3904                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3905         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
3906                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3907         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_splice(
3908                 __isl_take isl_multi_aff *ma1, unsigned pos,
3909                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3910         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_splice(
3911                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3912                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
3913                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3914         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_product(
3915                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3916                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3917         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
3918                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3919                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3920         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_product(
3921                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3922                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3923         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3924         isl_pw_multi_aff_range_product(
3925                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3926                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3927         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3928         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
3929                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3930                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3931         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
3932                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3933                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3934         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3935         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
3936                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3937                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3938         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3939         isl_multi_pw_aff_range_splice(
3940                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1, unsigned pos,
3941                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
3942         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_splice(
3943                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
3944                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
3945                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
3946         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3947         isl_multi_pw_aff_range_product(
3948                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
3949                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
3950         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3951         isl_multi_pw_aff_flat_range_product(
3952                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
3953                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
3954
3955 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
3956 then it is assigned the local space that lies at the basis of
3957 the lifting applied.
3958
3959         #include <isl/aff.h>
3960         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_pullback_multi_aff(
3961                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3962                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3963         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3964         isl_pw_multi_aff_pullback_multi_aff(
3965                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3966                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3967         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3968         isl_pw_multi_aff_pullback_pw_multi_aff(
3969                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3970                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3971
3972 The function C<isl_multi_aff_pullback_multi_aff> precomposes C<ma1> by C<ma2>.
3973 In other words, C<ma2> is plugged
3974 into C<ma1>.
3975
3976         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
3977                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3978                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3979         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
3980                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3981                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3982
3983 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
3984 containing those elements in the shared domain space
3985 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
3986 equal to C<ma2>.
3987
3988 An expression can be read from input using
3989
3990         #include <isl/aff.h>
3991         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
3992                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3993         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
3994                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3995
3996 An expression can be printed using
3997
3998         #include <isl/aff.h>
3999         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
4000                 __isl_take isl_printer *p,
4001                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4002         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
4003                 __isl_take isl_printer *p,
4004                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4005         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
4006                 __isl_take isl_printer *p,
4007                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4008         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_pw_aff(
4009                 __isl_take isl_printer *p,
4010                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4011
4012 =head2 Points
4013
4014 Points are elements of a set.  They can be used to construct
4015 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
4016 individual elements of a set.
4017 The zero point (the origin) can be created using
4018
4019         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
4020
4021 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
4022 using
4023
4024         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
4025                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
4026         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
4027                 __isl_take isl_point *pnt,
4028                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
4029
4030         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
4031                 __isl_take isl_point *pnt,
4032                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4033         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
4034                 __isl_take isl_point *pnt,
4035                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4036
4037 Other properties can be obtained using
4038
4039         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
4040
4041 Points can be copied or freed using
4042
4043         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
4044                 __isl_keep isl_point *pnt);
4045         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
4046
4047 A singleton set can be created from a point using
4048
4049         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
4050                 __isl_take isl_point *pnt);
4051         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
4052                 __isl_take isl_point *pnt);
4053
4054 and a box can be created from two opposite extremal points using
4055
4056         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
4057                 __isl_take isl_point *pnt1,
4058                 __isl_take isl_point *pnt2);
4059         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
4060                 __isl_take isl_point *pnt1,
4061                 __isl_take isl_point *pnt2);
4062
4063 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
4064 the following functions.
4065
4066         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
4067                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4068                 void *user);
4069         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
4070                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4071                 void *user);
4072
4073 The function C<fn> is called for each integer point in
4074 C<set> with as second argument the last argument of
4075 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
4076 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
4077 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
4078 enumerating and return C<-1> as well.
4079 If the enumeration is performed successfully and to completion,
4080 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
4081
4082 To obtain a single point of a (basic) set, use
4083
4084         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
4085                 __isl_take isl_basic_set *bset);
4086         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
4087                 __isl_take isl_set *set);
4088
4089 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
4090 resulting point will be ``void'', a property that can be
4091 tested using
4092
4093         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
4094
4095 =head2 Piecewise Quasipolynomials
4096
4097 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
4098 a parametric point to a rational value.
4099 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
4100 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
4101 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
4102 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
4103 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
4104 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
4105 that contains the point.  Outside of the union of cells,
4106 the value is assumed to be zero.
4107 For example, the piecewise quasipolynomial
4108
4109         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
4110
4111 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
4112 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
4113 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
4114 defined over different domains.
4115 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
4116 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
4117 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
4118 the number of points in the map
4119
4120         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
4121
4122 =head3 Input and Output
4123
4124 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
4125
4126         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4127         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
4128                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4129
4130 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
4131 using the following functions.
4132
4133         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
4134                 __isl_take isl_printer *p,
4135                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4136
4137         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
4138                 __isl_take isl_printer *p,
4139                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4140
4141         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
4142                 __isl_take isl_printer *p,
4143                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4144
4145 The output format of the printer
4146 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4147 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
4148 is supported.
4149 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4150 to set the names of all dimensions
4151
4152         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
4153                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4154                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4155                 const char *s);
4156         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4157         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
4158                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4159                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4160                 const char *s);
4161
4162 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
4163
4164 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
4165 More complicated quasipolynomials can be created by applying
4166 operations such as addition and multiplication
4167 on the resulting quasipolynomials
4168
4169         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
4170                 __isl_take isl_space *domain);
4171         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
4172                 __isl_take isl_space *domain);
4173         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
4174                 __isl_take isl_space *domain);
4175         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
4176                 __isl_take isl_space *domain);
4177         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
4178                 __isl_take isl_space *domain);
4179         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
4180                 __isl_take isl_space *domain,
4181                 const isl_int n, const isl_int d);
4182         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
4183                 __isl_take isl_space *domain,
4184                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4185         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
4186                 __isl_take isl_aff *aff);
4187
4188 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
4189 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
4190 the functions above corresponds to the domain of this map space.
4191
4192 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
4193 with a single cell can be created using the following functions.
4194 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
4195 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
4196
4197         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
4198                 __isl_take isl_space *space);
4199         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
4200                 __isl_take isl_set *set,
4201                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4202         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
4203                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4204         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
4205                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4206
4207         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
4208                 __isl_take isl_space *space);
4209         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
4210                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4211         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
4212                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4213                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4214
4215 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
4216 functions.
4217
4218         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
4219                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4220         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
4221
4222         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
4223                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4224         void *isl_pw_qpolynomial_free(
4225                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4226
4227         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
4228                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4229         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
4230                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4231
4232 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
4233
4234 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
4235 piecewise quasipolynomial, use the following function
4236
4237         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
4238                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4239                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
4240                 void *user);
4241
4242 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
4243
4244         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4245         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
4246                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4247                 __isl_take isl_space *space);
4248
4249 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
4250 use either of the following two functions
4251
4252         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
4253                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4254                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4255                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4256                           void *user), void *user);
4257         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
4258                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4259                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4260                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4261                           void *user), void *user);
4262
4263 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
4264 and C<-1> on failure.  The difference between
4265 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
4266 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
4267 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
4268 compute unique representations for all existentially quantified
4269 variables and then turn these existentially quantified variables
4270 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
4271 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
4272 will not have any existentially quantified variables, but that
4273 the dimensions of the sets may be different for different
4274 invocations of C<fn>.
4275
4276 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
4277 use
4278
4279         int isl_qpolynomial_foreach_term(
4280                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4281                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
4282                           void *user), void *user);
4283
4284 The terms themselves can be inspected and freed using
4285 these functions
4286
4287         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
4288                 enum isl_dim_type type);
4289         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
4290                 isl_int *n);
4291         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
4292                 isl_int *d);
4293         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
4294                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4295         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
4296                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
4297         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
4298
4299 Each term is a product of parameters, set variables and
4300 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
4301 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
4302 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
4303 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
4304 using C<isl_int_init> before calling these functions.
4305
4306 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
4307
4308 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
4309 use the following function.
4310
4311         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4312                 isl_int *n, isl_int *d);
4313
4314 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
4315 then the numerator and denominator of the constant
4316 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
4317
4318 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
4319 obviously equal, use
4320
4321         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
4322                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4323                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4324
4325 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
4326
4327         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
4328                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
4329         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
4330                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4331         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
4332                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4333                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4334         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
4335                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4336                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4337         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
4338                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4339                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4340         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
4341                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
4342
4343         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
4344                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4345                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4346         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
4347                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4348                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4349         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
4350                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4351                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4352         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
4353                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4354         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
4355                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4356                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4357         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
4358                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
4359
4360         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
4361                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4362                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4363         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
4364                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4365                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4366         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
4367                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4368                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4369
4370         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
4371                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4372                 __isl_take isl_point *pnt);
4373
4374         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
4375                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4376                 __isl_take isl_point *pnt);
4377
4378         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
4379                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4380         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4381                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4382                 __isl_take isl_set *set);
4383         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
4384                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4385                 __isl_take isl_set *set);
4386
4387         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
4388                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4389         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4390                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4391                 __isl_take isl_union_set *uset);
4392         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4393         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
4394                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4395                 __isl_take isl_set *set);
4396
4397         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
4398                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4399                 __isl_take isl_space *model);
4400
4401         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
4402                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4403         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
4404                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4405
4406         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
4407                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4408
4409         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
4410                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4411                 __isl_take isl_set *context);
4412         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
4413                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4414                 __isl_take isl_set *context);
4415
4416         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
4417                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4418                 __isl_take isl_set *context);
4419         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
4420                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4421                 __isl_take isl_set *context);
4422
4423         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4424         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
4425                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4426                 __isl_take isl_set *context);
4427         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
4428                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4429                 __isl_take isl_union_set *context);
4430
4431 The gist operation applies the gist operation to each of
4432 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
4433 The context is also exploited
4434 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
4435
4436         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4437                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
4438         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4439         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4440                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
4441
4442 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
4443 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
4444 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
4445 will lie somewhere in between.
4446
4447 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
4448
4449 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
4450 reduction (or fold) of quasipolynomials.
4451 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
4452 The objects are mainly used to represent the result of
4453 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
4454 i.e., as the result of the following function.
4455
4456         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
4457                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4458                 enum isl_fold type, int *tight);
4459
4460         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
4461                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4462                 enum isl_fold type, int *tight);
4463
4464 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
4465 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
4466 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
4467 of the parameters there is at least
4468 one element in the domain that reaches the bound.
4469 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
4470 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
4471 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
4472 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
4473 wrapped relation becomes the domain of the result.
4474
4475 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
4476 following functions.
4477
4478         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
4479                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
4480         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
4481                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4482         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
4483                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4484         void isl_qpolynomial_fold_free(
4485                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
4486         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
4487                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4488         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
4489                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4490
4491 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
4492
4493 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
4494 using the following function.
4495
4496         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
4497                 __isl_take isl_printer *p,
4498                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4499         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
4500                 __isl_take isl_printer *p,
4501                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4502
4503 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
4504 output format of the printer
4505 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4506 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
4507 output format of the printer
4508 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
4509 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4510 to set the names of all dimensions
4511
4512         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4513         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
4514                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4515                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4516                 const char *s);
4517
4518 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
4519
4520 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
4521 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
4522
4523         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
4524                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4525                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4526                             void *user), void *user);
4527
4528 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
4529 use either of the following two functions
4530
4531         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
4532                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4533                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4534                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4535                           void *user), void *user);
4536         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
4537                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4538                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4539                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4540                           void *user), void *user);
4541
4542 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
4543 of the difference between these two functions.
4544
4545 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
4546
4547         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
4548                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
4549                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
4550                           void *user), void *user);
4551
4552 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
4553
4554 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
4555 obviously equal, use
4556
4557         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
4558                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4559                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4560
4561 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
4562
4563         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
4564                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
4565
4566         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
4567                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4568                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4569
4570         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
4571                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4572                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4573
4574         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
4575                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4576                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4577
4578         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
4579                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4580                 __isl_take isl_point *pnt);
4581
4582         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
4583                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4584                 __isl_take isl_point *pnt);
4585
4586         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4587         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4588                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4589                 __isl_take isl_set *set);
4590
4591         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
4592                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4593         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
4594                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4595                 __isl_take isl_union_set *uset);
4596         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4597         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4598                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4599                 __isl_take isl_set *set);
4600
4601         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
4602                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4603
4604         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4605                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4606
4607         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4608                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4609
4610         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
4611                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4612                 __isl_take isl_set *context);
4613         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
4614                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4615                 __isl_take isl_set *context);
4616
4617         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
4618                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4619                 __isl_take isl_set *context);
4620         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4621                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4622                 __isl_take isl_set *context);
4623
4624         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
4625                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4626                 __isl_take isl_union_set *context);
4627         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4628         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4629                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4630                 __isl_take isl_set *context);
4631
4632 The gist operation applies the gist operation to each of
4633 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
4634 In future, the operation will also exploit the context
4635 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
4636
4637         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4638         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
4639                 __isl_take isl_set *set,
4640                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4641                 int *tight);
4642         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4643         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
4644                 __isl_take isl_map *map,
4645                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4646                 int *tight);
4647         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4648         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4649                 __isl_take isl_union_set *uset,
4650                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4651                 int *tight);
4652         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4653         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4654                 __isl_take isl_union_map *umap,
4655                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4656                 int *tight);
4657
4658 The functions taking a map
4659 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
4660 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
4661 over all elements in the intersection of the range of the map
4662 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
4663 as a function of an element in the domain of the map.
4664 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
4665 intersection of the set and the domain of the
4666 piecewise quasipolynomial reduction.
4667
4668 =head2 Parametric Vertex Enumeration
4669
4670 The parametric vertex enumeration described in this section
4671 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
4672 library.
4673
4674         #include <isl/vertices.h>
4675         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
4676                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
4677
4678 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
4679 actual computation of the parametric vertices and the chamber
4680 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
4681 This information can be queried by either iterating over all
4682 the vertices or iterating over all the chambers or cells
4683 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
4684
4685         int isl_vertices_foreach_vertex(
4686                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4687                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4688                 void *user);
4689
4690         int isl_vertices_foreach_cell(
4691                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4692                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
4693                 void *user);
4694         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
4695                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4696                 void *user);
4697
4698 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
4699 the following.
4700
4701         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
4702                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4703         int isl_vertices_get_n_vertices(
4704                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4705         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
4706
4707 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
4708
4709         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4710         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4711         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
4712                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4713         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
4714                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4715         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
4716
4717 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
4718 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
4719 of the vertex.
4720 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
4721 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
4722 and should not be mixed with integer sets.
4723
4724 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
4725
4726         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
4727         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
4728                 __isl_keep isl_cell *cell);
4729         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
4730
4731 =head1 Polyhedral Compilation Library
4732
4733 This section collects functionality in C<isl> that has been specifically
4734 designed for use during polyhedral compilation.
4735
4736 =head2 Dependence Analysis
4737
4738 C<isl> contains specialized functionality for performing
4739 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
4740 and a collection of possible I<source> access relations,
4741 C<isl> can compute relations that describe
4742 for each iteration of the sink access, which iteration
4743 of which of the source access relations was the last
4744 to access the same data element before the given iteration
4745 of the sink access.
4746 The resulting dependence relations map source iterations
4747 to the corresponding sink iterations.
4748 To compute standard flow dependences, the sink should be
4749 a read, while the sources should be writes.
4750 If any of the source accesses are marked as being I<may>
4751 accesses, then there will be a dependence from the last
4752 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
4753 this last I<must> access.
4754 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
4755 then memory based dependence analysis is performed.
4756 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
4757 then value based dependence analysis is performed.
4758
4759         #include <isl/flow.h>
4760
4761         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
4762
4763         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
4764                 __isl_take isl_map *sink,
4765                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
4766                 int max_source);
4767         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
4768                 __isl_take isl_access_info *acc,
4769                 __isl_take isl_map *source, int must,
4770                 void *source_user);
4771         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
4772
4773         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
4774                 __isl_take isl_access_info *acc);
4775
4776         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
4777                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
4778                           void *dep_user, void *user),
4779                 void *user);
4780         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
4781                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
4782         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
4783
4784 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
4785 dependence analysis.  The other functions are used to construct
4786 the input for this function or to read off the output.
4787
4788 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
4789 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
4790 The arguments to this functions are the sink access relation
4791 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
4792 access to the user, a callback function for specifying the
4793 relative order of source and sink accesses, and the number
4794 of source access relations that will be added.
4795 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
4796 The function is called with two user supplied tokens identifying
4797 either a source or the sink and it should return the shared nesting
4798 level and the relative order of the two accesses.
4799 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
4800 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
4801 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
4802 it should return I<2 * n>.
4803 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
4804 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
4805 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
4806 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
4807 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
4808 of the relation accesses I<all> elements in its image.
4809 The C<source_user> token is again used to identify
4810 the source access.  The range of the source access relation
4811 C<source> should have the same dimension as the range
4812 of the sink access relation.
4813 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
4814 called explicitly, because it is called implicitly by
4815 C<isl_access_info_compute_flow>.
4816
4817 The result of the dependence analysis is collected in an
4818 C<isl_flow>.  There may be elements of
4819 the sink access for which no preceding source access could be
4820 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
4821 The relations containing these elements can be obtained through
4822 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
4823 and the second with C<must> unset.
4824 In the case of standard flow dependence analysis,
4825 with the sink a read and the sources I<must> writes,
4826 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
4827 array elements and the second relation is empty.
4828 The actual flow dependences can be extracted using
4829 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
4830 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
4831 a source and the sink.  The callback function is called
4832 with four arguments, the actual flow dependence relation
4833 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
4834 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
4835 identifying the source and an additional C<void *> with value
4836 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
4837 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
4838 source and if it is not followed by any I<may> sources.
4839
4840 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
4841 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
4842
4843 A higher-level interface to dependence analysis is provided
4844 by the following function.
4845
4846         #include <isl/flow.h>
4847
4848         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
4849                 __isl_take isl_union_map *must_source,
4850                 __isl_take isl_union_map *may_source,
4851                 __isl_take isl_union_map *schedule,
4852                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
4853                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
4854                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
4855                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
4856
4857 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
4858 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
4859 of the domains of the accesses and of the schedule.
4860 The relative order of the iteration domains is given by the
4861 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
4862 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
4863 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
4864 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
4865 any of the other arguments is treated as an error.
4866
4867 =head3 Interaction with Dependence Analysis
4868
4869 During the dependence analysis, we frequently need to perform
4870 the following operation.  Given a relation between sink iterations
4871 and potential source iterations from a particular source domain,
4872 what is the last potential source iteration corresponding to each
4873 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
4874 the set of potential source iterations before or after each such operation.
4875 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
4876 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
4877 the sink iteration can ever be executed without one or more of
4878 the corresponding potential source iterations being executed.
4879 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
4880 but fixed source iteration from the potential source iterations.
4881 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
4882 function.
4883
4884         #include <isl/flow.h>
4885
4886         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
4887                 __isl_keep isl_map *source_map,
4888                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
4889                 void *user);
4890         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
4891                 __isl_take isl_access_info *acc,
4892                 isl_access_restrict fn, void *user);
4893
4894 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
4895 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
4896 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
4897 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
4898 mapping sink iterations to potential source iterations.
4899 The second argument represents the sink iterations for which
4900 we want to compute the last source iteration.
4901 The third argument is the token corresponding to the source
4902 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
4903 The callback is expected to return a restriction on either the input or
4904 the output of the operation computing the last potential source.
4905 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
4906 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
4907 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
4908 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
4909 iterations is required.
4910 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
4911 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
4912 using the following functions.
4913
4914         #include <isl/flow.h>
4915
4916         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
4917                 __isl_take isl_set *source_restr,
4918                 __isl_take isl_set *sink_restr);
4919         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
4920                 __isl_take isl_set *source_restr);
4921         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
4922                 __isl_take isl_map *source_map);
4923         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
4924                 __isl_take isl_map *source_map);
4925         void *isl_restriction_free(
4926                 __isl_take isl_restriction *restr);
4927         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
4928                 __isl_keep isl_restriction *restr);
4929
4930 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
4931 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
4932 is essentially equivalent to
4933
4934         isl_restriction_input(isl_set_universe(
4935             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4936                             isl_set_universe(
4937             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4938
4939 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
4940
4941         isl_restriction_input(isl_set_empty(
4942             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4943                             isl_set_universe(
4944             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4945
4946 =head2 Scheduling
4947
4948 B<The functionality described in this section is fairly new
4949 and may be subject to change.>
4950
4951 The following function can be used to compute a schedule
4952 for a union of domains.
4953 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
4954 to that of C<Pluto>.
4955 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
4956 be selected.
4957 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
4958 That is, all dependence distances over these dependences in the
4959 scheduled space are lexicographically positive.
4960 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
4961 C<proximity> dependences.
4962 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
4963 for groups of domains where the dependence distances have only
4964 non-negative values.
4965 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
4966 distances are only minimized during the extension to a
4967 full-dimensional schedule.
4968
4969         #include <isl/schedule.h>
4970         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
4971                 __isl_take isl_union_set *domain,
4972                 __isl_take isl_union_map *validity,
4973                 __isl_take isl_union_map *proximity);
4974         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
4975
4976 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
4977 from an C<isl_schedule> using the following function.
4978
4979         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
4980                 __isl_keep isl_schedule *sched);
4981
4982 A representation of the schedule can be printed using
4983          
4984         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
4985                 __isl_take isl_printer *p,
4986                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4987
4988 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
4989 using the following function.
4990
4991         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
4992                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4993
4994 The individual bands can be visited in depth-first post-order
4995 using the following function.
4996
4997         #include <isl/schedule.h>
4998         int isl_schedule_foreach_band(
4999                 __isl_keep isl_schedule *sched,
5000                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5001                 void *user);
5002
5003 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
5004 The bands inside the list can be copied and freed using the following
5005 functions.
5006
5007         #include <isl/band.h>
5008         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
5009                 __isl_keep isl_band *band);
5010         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
5011
5012 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
5013 These are referred to as the members of the band.
5014 The section of the schedule that corresponds to the band is
5015 referred to as the partial schedule of the band.
5016 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
5017 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
5018 dimensions form the suffix schedule.
5019 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
5020 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
5021 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
5022 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
5023 The properties of a band can be inspected using the following functions.
5024
5025         #include <isl/band.h>
5026         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
5027
5028         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
5029         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
5030                 __isl_keep isl_band *band);
5031
5032         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
5033                 __isl_keep isl_band *band);
5034         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
5035                 __isl_keep isl_band *band);
5036         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
5037                 __isl_keep isl_band *band);
5038
5039         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
5040         int isl_band_member_is_zero_distance(
5041                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
5042
5043         int isl_band_list_foreach_band(
5044                 __isl_keep isl_band_list *list,
5045                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5046                 void *user);
5047
5048 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
5049 distance'' if it does not carry any proximity dependences
5050 within its band.
5051 That is, if the dependence distances of the proximity
5052 dependences are all zero in that direction (for fixed
5053 iterations of outer bands).
5054 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
5055 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
5056 in depth-first post-order.
5057
5058 A band can be tiled using the following function.
5059
5060         #include <isl/band.h>
5061         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
5062                 __isl_take isl_vec *sizes);
5063
5064         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
5065                 int val);
5066         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
5067
5068 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
5069 inside its schedule.
5070 A new child band is created to represent the point loops and it is
5071 inserted between the modified band and its children.
5072 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
5073 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
5074
5075 A representation of the band can be printed using
5076
5077         #include <isl/band.h>
5078         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
5079                 __isl_take isl_printer *p,
5080                 __isl_keep isl_band *band);
5081
5082 =head3 Options
5083
5084         #include <isl/schedule.h>
5085         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
5086                 isl_ctx *ctx, int val);
5087         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
5088                 isl_ctx *ctx);
5089         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
5090                 isl_ctx *ctx, int val);
5091         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
5092                 isl_ctx *ctx);
5093         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
5094         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
5095         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
5096                 isl_ctx *ctx, int val);
5097         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
5098                 isl_ctx *ctx);
5099         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
5100                 isl_ctx *ctx, int val);
5101         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
5102                 isl_ctx *ctx);
5103         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
5104                 isl_ctx *ctx, int val);
5105         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
5106                 isl_ctx *ctx);
5107         int isl_options_set_schedule_algorithm(
5108                 isl_ctx *ctx, int val);
5109         int isl_options_get_schedule_algorithm(
5110                 isl_ctx *ctx);
5111         int isl_options_set_schedule_separate_components(
5112                 isl_ctx *ctx, int val);
5113         int isl_options_get_schedule_separate_components(
5114                 isl_ctx *ctx);
5115
5116 =over
5117
5118 =item * schedule_max_coefficient
5119
5120 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
5121 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
5122 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
5123 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
5124 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
5125 coefficients.
5126
5127 =item * schedule_max_constant_term
5128
5129 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
5130 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
5131 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
5132 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
5133 bounds on the constant coefficients.
5134
5135 =item * schedule_fuse
5136
5137 This option controls the level of fusion.
5138 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
5139 resulting schedule will be distributed as much as possible.
5140 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
5141 try to fuse loops in the resulting schedule.
5142
5143 =item * schedule_maximize_band_depth
5144
5145 If this option is set, we do not split bands at the point
5146 where we detect splitting is necessary. Instead, we
5147 backtrack and split bands as early as possible. This
5148 reduces the number of splits and maximizes the width of
5149 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
5150 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
5151 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
5152 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
5153
5154 =item * schedule_outer_zero_distance
5155
5156 If this option is set, then we try to construct schedules
5157 where the outermost scheduling dimension in each band
5158 results in a zero dependence distance over the proximity
5159 dependences.
5160
5161 =item * schedule_split_scaled
5162
5163 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
5164 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
5165 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
5166 divisor.
5167 The constant term is then placed in a separate band and the linear
5168 part is reduced.
5169
5170 =item * schedule_algorithm
5171
5172 Selects the scheduling algorithm to be used.
5173 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
5174 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
5175
5176 =item * schedule_separate_components
5177
5178 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
5179 then these components are scheduled separately.
5180 If this option is not set, then some iterations of the domains
5181 in these components may be scheduled together.
5182 If this option is set, then the components are given consecutive
5183 schedules.
5184
5185 =back
5186
5187 =head2 AST Generation
5188
5189 This section describes the C<isl> functionality for generating
5190 ASTs that visit all the elements
5191 in a domain in an order specified by a schedule.
5192 In particular, given a C<isl_union_map>, an AST is generated
5193 that visits all the elements in the domain of the C<isl_union_map>
5194 according to the lexicographic order of the corresponding image
5195 element(s).  If the range of the C<isl_union_map> consists of
5196 elements in more than one space, then each of these spaces is handled
5197 separately in an arbitrary order.
5198 It should be noted that the image elements only specify the I<order>
5199 in which the corresponding domain elements should be visited.
5200 No direct relation between the image elements and the loop iterators
5201 in the generated AST should be assumed.
5202
5203 Each AST is generated within a build.  The initial build
5204 simply specifies the constraints on the parameters (if any)
5205 and can be created, inspected, copied and freed using the following functions.
5206
5207         #include <isl/ast_build.h>
5208         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_from_context(
5209                 __isl_take isl_set *set);
5210         isl_ctx *isl_ast_build_get_ctx(
5211                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5212         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_copy(
5213                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5214         void *isl_ast_build_free(
5215                 __isl_take isl_ast_build *build);
5216
5217 The C<set> argument is usually a parameter set with zero or more parameters.
5218 More C<isl_ast_build> functions are described in L</"Nested AST Generation">
5219 and L</"Fine-grained Control over AST Generation">.
5220 Finally, the AST itself can be constructed using the following
5221 function.
5222
5223         #include <isl/ast_build.h>
5224         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_build_ast_from_schedule(
5225                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5226                 __isl_take isl_union_map *schedule);
5227
5228 =head3 Inspecting the AST
5229
5230 The basic properties of an AST node can be obtained as follows.
5231
5232         #include <isl/ast.h>
5233         isl_ctx *isl_ast_node_get_ctx(
5234                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5235         enum isl_ast_node_type isl_ast_node_get_type(
5236                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5237
5238 The type of an AST node is one of
5239 C<isl_ast_node_for>,
5240 C<isl_ast_node_if>,
5241 C<isl_ast_node_block> or
5242 C<isl_ast_node_user>.
5243 An C<isl_ast_node_for> represents a for node.
5244 An C<isl_ast_node_if> represents an if node.
5245 An C<isl_ast_node_block> represents a compound node.
5246 An C<isl_ast_node_user> represents an expression statement.
5247 An expression statement typically corresponds to a domain element, i.e.,
5248 one of the elements that is visited by the AST.
5249
5250 Each type of node has its own additional properties.
5251
5252         #include <isl/ast.h>
5253         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_iterator(
5254                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5255         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_init(
5256                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5257         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_cond(
5258                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5259         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_inc(
5260                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5261         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_for_get_body(
5262                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5263         int isl_ast_node_for_is_degenerate(
5264                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5265
5266 An C<isl_ast_for> is considered degenerate if it is known to execute
5267 exactly once.
5268
5269         #include <isl/ast.h>
5270         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_if_get_cond(
5271                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5272         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_then(
5273                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5274         int isl_ast_node_if_has_else(
5275                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5276         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_else(
5277                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5278
5279         __isl_give isl_ast_node_list *
5280         isl_ast_node_block_get_children(
5281                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5282
5283         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_user_get_expr(
5284                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5285
5286 Each of the returned C<isl_ast_expr>s can in turn be inspected using
5287 the following functions.
5288
5289         #include <isl/ast.h>
5290         isl_ctx *isl_ast_expr_get_ctx(
5291                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5292         enum isl_ast_expr_type isl_ast_expr_get_type(
5293                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5294
5295 The type of an AST expression is one of
5296 C<isl_ast_expr_op>,
5297 C<isl_ast_expr_id> or
5298 C<isl_ast_expr_int>.
5299 An C<isl_ast_expr_op> represents the result of an operation.
5300 An C<isl_ast_expr_id> represents an identifier.
5301 An C<isl_ast_expr_int> represents an integer value.
5302
5303 Each type of expression has its own additional properties.
5304
5305         #include <isl/ast.h>
5306         enum isl_ast_op_type isl_ast_expr_get_op_type(
5307                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5308         int isl_ast_expr_get_op_n_arg(__isl_keep isl_ast_expr *expr);
5309         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_get_op_arg(
5310                 __isl_keep isl_ast_expr *expr, int pos);
5311         int isl_ast_node_foreach_ast_op_type(
5312                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5313                 int (*fn)(enum isl_ast_op_type type, void *user),
5314                 void *user);
5315
5316 C<isl_ast_expr_get_op_type> returns the type of the operation
5317 performed.  C<isl_ast_expr_get_op_n_arg> returns the number of
5318 arguments.  C<isl_ast_expr_get_op_arg> returns the specified
5319 argument.
5320 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> calls C<fn> for each distinct
5321 C<isl_ast_op_type> that appears in C<node>.
5322 The operation type is one of the following.
5323
5324 =over
5325
5326 =item C<isl_ast_op_and>
5327
5328 Logical I<and> of two arguments.
5329 Both arguments can be evaluated.
5330
5331 =item C<isl_ast_op_and_then>
5332
5333 Logical I<and> of two arguments.
5334 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to true.
5335
5336 =item C<isl_ast_op_or>
5337
5338 Logical I<or> of two arguments.
5339 Both arguments can be evaluated.
5340
5341 =item C<isl_ast_op_or_else>
5342
5343 Logical I<or> of two arguments.
5344 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to false.
5345
5346 =item C<isl_ast_op_max>
5347
5348 Maximum of two or more arguments.
5349
5350 =item C<isl_ast_op_min>
5351
5352 Minimum of two or more arguments.
5353
5354 =item C<isl_ast_op_minus>
5355
5356 Change sign.
5357
5358 =item C<isl_ast_op_add>
5359
5360 Sum of two arguments.
5361
5362 =item C<isl_ast_op_sub>
5363
5364 Difference of two arguments.
5365
5366 =item C<isl_ast_op_mul>
5367
5368 Product of two arguments.
5369
5370 =item C<isl_ast_op_div>
5371
5372 Exact division.  That is, the result is known to be an integer.
5373
5374 =item C<isl_ast_op_fdiv_q>
5375
5376 Result of integer division, rounded towards negative
5377 infinity.
5378
5379 =item C<isl_ast_op_pdiv_q>
5380
5381 Result of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5382
5383 =item C<isl_ast_op_pdiv_r>
5384
5385 Remainder of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5386
5387 =item C<isl_ast_op_cond>
5388
5389 Conditional operator defined on three arguments.
5390 If the first argument evaluates to true, then the result
5391 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5392 is equal to the third argument.
5393 The second and third argument may only be evaluated if
5394 the first argument evaluates to true and false, respectively.
5395 Corresponds to C<a ? b : c> in C.
5396
5397 =item C<isl_ast_op_select>
5398
5399 Conditional operator defined on three arguments.
5400 If the first argument evaluates to true, then the result
5401 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5402 is equal to the third argument.
5403 The second and third argument may be evaluated independently
5404 of the value of the first argument.
5405 Corresponds to C<a * b + (1 - a) * c> in C.
5406
5407 =item C<isl_ast_op_eq>
5408
5409 Equality relation.
5410
5411 =item C<isl_ast_op_le>
5412
5413 Less than or equal relation.
5414
5415 =item C<isl_ast_op_ge>
5416
5417 Greater than or equal relation.
5418
5419 =item C<isl_ast_op_call>
5420
5421 A function call.
5422 The number of arguments of the C<isl_ast_expr> is one more than
5423 the number of arguments in the function call, the first argument
5424 representing the function being called.
5425
5426 =back
5427
5428         #include <isl/ast.h>
5429         __isl_give isl_id *isl_ast_expr_get_id(
5430                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5431
5432 Return the identifier represented by the AST expression.
5433
5434         #include <isl/ast.h>
5435         int isl_ast_expr_get_int(__isl_keep isl_ast_expr *expr,
5436                 isl_int *v);
5437
5438 Return the integer represented by the AST expression.
5439 Note that the integer is returned through the C<v> argument.
5440 The return value of the function itself indicates whether the
5441 operation was performed successfully.
5442
5443 =head3 Manipulating and printing the AST
5444
5445 AST nodes can be copied and freed using the following functions.
5446
5447         #include <isl/ast.h>
5448         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_copy(
5449                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5450         void *isl_ast_node_free(__isl_take isl_ast_node *node);
5451
5452 AST expressions can be copied and freed using the following functions.
5453
5454         #include <isl/ast.h>
5455         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_copy(
5456                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5457         void *isl_ast_expr_free(__isl_take isl_ast_expr *expr);
5458
5459 New AST expressions can be created either directly or within
5460 the context of an C<isl_ast_build>.
5461
5462         #include <isl/ast.h>
5463         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_id(
5464                 __isl_take isl_id *id);
5465         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_neg(
5466                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
5467         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_add(
5468                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5469                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5470         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_sub(
5471                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5472                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5473         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_mul(
5474                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5475                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5476         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_div(
5477                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5478                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5479         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_and(
5480                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5481                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5482         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_or(
5483                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5484                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5485
5486         #include <isl/ast_build.h>
5487         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_pw_aff(
5488                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5489                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
5490         __isl_give isl_ast_expr *
5491         isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff(
5492                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5493                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
5494
5495 The domains of C<pa> and C<pma> should correspond
5496 to the schedule space of C<build>.
5497 The tuple id of C<pma> is used as the function being called.
5498
5499 User specified data can be attached to an C<isl_ast_node> and obtained
5500 from the same C<isl_ast_node> using the following functions.
5501
5502         #include <isl/ast.h>
5503         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_set_annotation(
5504                 __isl_take isl_ast_node *node,
5505                 __isl_take isl_id *annotation);
5506         __isl_give isl_id *isl_ast_node_get_annotation(
5507                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5508
5509 Basic printing can be performed using the following functions.
5510
5511         #include <isl/ast.h>
5512         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_expr(
5513                 __isl_take isl_printer *p,
5514                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5515         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_node(
5516                 __isl_take isl_printer *p,
5517                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5518
5519 More advanced printing can be performed using the following functions.
5520
5521         #include <isl/ast.h>
5522         __isl_give isl_printer *isl_ast_op_type_print_macro(
5523                 enum isl_ast_op_type type,
5524                 __isl_take isl_printer *p);
5525         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print_macros(
5526                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5527                 __isl_take isl_printer *p);
5528         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print(
5529                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5530                 __isl_take isl_printer *p,
5531                 __isl_keep isl_ast_print_options *options);
5532         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_for_print(
5533                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5534                 __isl_take isl_printer *p,
5535                 __isl_keep isl_ast_print_options *options);
5536         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_if_print(
5537                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5538                 __isl_take isl_printer *p,
5539                 __isl_keep isl_ast_print_options *options);
5540
5541 While printing an C<isl_ast_node> in C<ISL_FORMAT_C>,
5542 C<isl> may print out an AST that makes use of macros such
5543 as C<floord>, C<min> and C<max>.
5544 C<isl_ast_op_type_print_macro> prints out the macro
5545 corresponding to a specific C<isl_ast_op_type>.
5546 C<isl_ast_node_print_macros> scans the C<isl_ast_node>
5547 for expressions where these macros would be used and prints
5548 out the required macro definitions.
5549 Essentially, C<isl_ast_node_print_macros> calls
5550 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> with C<isl_ast_op_type_print_macro>
5551 as function argument.
5552 C<isl_ast_node_print>, C<isl_ast_node_for_print> and
5553 C<isl_ast_node_if_print> print an C<isl_ast_node>
5554 in C<ISL_FORMAT_C>, but allow for some extra control
5555 through an C<isl_ast_print_options> object.
5556 This object can be created using the following functions.
5557
5558         #include <isl/ast.h>
5559         __isl_give isl_ast_print_options *
5560         isl_ast_print_options_alloc(isl_ctx *ctx);
5561         void *isl_ast_print_options_free(
5562                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5563
5564         __isl_give isl_ast_print_options *
5565         isl_ast_print_options_set_print_user(
5566                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
5567                 __isl_give isl_printer *(*print_user)(
5568                         __isl_take isl_printer *p,
5569                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
5570                 void *user);
5571         __isl_give isl_ast_print_options *
5572         isl_ast_print_options_set_print_for(
5573                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
5574                 __isl_give isl_printer *(*print_for)(
5575                         __isl_take isl_printer *p,
5576                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
5577                 void *user);
5578
5579 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_domain>
5580 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_user> needs to
5581 be printed.
5582 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for>
5583 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_for> needs to
5584 be printed.
5585 Note that C<isl_ast_node_for_print> will I<not> call the
5586 callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for> on the node
5587 on which C<isl_ast_node_for_print> is called, but only on nested
5588 nodes of type C<isl_ast_node_for>.  It is therefore safe to
5589 call C<isl_ast_node_for_print> from within the callback set by
5590 C<isl_ast_print_options_set_print_for>.
5591
5592 The following option determines the type to be used for iterators
5593 while printing the AST.
5594
5595         int isl_options_set_ast_iterator_type(
5596                 isl_ctx *ctx, const char *val);
5597         const char *isl_options_get_ast_iterator_type(
5598                 isl_ctx *ctx);
5599
5600 =head3 Options
5601
5602         #include <isl/ast_build.h>
5603         int isl_options_set_ast_build_atomic_upper_bound(
5604                 isl_ctx *ctx, int val);
5605         int isl_options_get_ast_build_atomic_upper_bound(
5606                 isl_ctx *ctx);
5607         int isl_options_set_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx,
5608                 int val);
5609         int isl_options_get_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx);
5610         int isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(
5611                 isl_ctx *ctx, int val);
5612         int isl_options_get_ast_build_exploit_nested_bounds(
5613                 isl_ctx *ctx);
5614         int isl_options_set_ast_build_group_coscheduled(
5615                 isl_ctx *ctx, int val);
5616         int isl_options_get_ast_build_group_coscheduled(
5617                 isl_ctx *ctx);
5618         int isl_options_set_ast_build_scale_strides(
5619                 isl_ctx *ctx, int val);
5620         int isl_options_get_ast_build_scale_strides(
5621                 isl_ctx *ctx);
5622
5623 =over
5624
5625 =item * ast_build_atomic_upper_bound
5626
5627 Generate loop upper bounds that consist of the current loop iterator,
5628 an operator and an expression not involving the iterator.
5629 If this option is not set, then the current loop iterator may appear
5630 several times in the upper bound.
5631 For example, when this option is turned off, AST generation
5632 for the schedule
5633
5634         [n] -> { A[i] -> [i] : 0 <= i <= 100, n }
5635
5636 produces
5637
5638         for (int c0 = 0; c0 <= 100 && n >= c0; c0 += 1)
5639           A(c0);
5640
5641 When the option is turned on, the following AST is generated
5642
5643         for (int c0 = 0; c0 <= min(100, n); c0 += 1)
5644           A(c0);
5645
5646 =item * ast_build_prefer_pdiv
5647
5648 If this option is turned off, then the AST generation will
5649 produce ASTs that may only contain C<isl_ast_op_fdiv_q>
5650 operators, but no C<isl_ast_op_pdiv_q> or
5651 C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
5652 If this options is turned on, then C<isl> will try to convert
5653 some of the C<isl_ast_op_fdiv_q> operators to (expressions containing)
5654 C<isl_ast_op_pdiv_q> or C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
5655
5656 =item * ast_build_exploit_nested_bounds
5657
5658 Simplify conditions based on bounds of nested for loops.
5659 In particular, remove conditions that are implied by the fact
5660 that one or more nested loops have at least one iteration,
5661 meaning that the upper bound is at least as large as the lower bound.
5662 For example, when this option is turned off, AST generation
5663 for the schedule
5664
5665         [N,M] -> { A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i <= N and
5666                                         0 <= j <= M }
5667
5668 produces
5669
5670         if (M >= 0)
5671           for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
5672             for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
5673               A(c0, c1);
5674
5675 When the option is turned on, the following AST is generated
5676
5677         for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
5678           for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
5679             A(c0, c1);
5680
5681 =item * ast_build_group_coscheduled
5682
5683 If two domain elements are assigned the same schedule point, then
5684 they may be executed in any order and they may even appear in different
5685 loops.  If this options is set, then the AST generator will make
5686 sure that coscheduled domain elements do not appear in separate parts
5687 of the AST.  This is useful in case of nested AST generation
5688 if the outer AST generation is given only part of a schedule
5689 and the inner AST generation should handle the domains that are
5690 coscheduled by this initial part of the schedule together.
5691 For example if an AST is generated for a schedule
5692
5693         { A[i] -> [0]; B[i] -> [0] }
5694
5695 then the C<isl_ast_build_set_create_leaf> callback described
5696 below may get called twice, once for each domain.
5697 Setting this option ensures that the callback is only called once
5698 on both domains together.
5699
5700 =item * ast_build_separation_bounds
5701
5702 This option specifies which bounds to use during separation.
5703 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_IMPLICIT>
5704 then all (possibly implicit) bounds on the current dimension will
5705 be used during separation.
5706 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_EXPLICIT>
5707 then only those bounds that are explicitly available will
5708 be used during separation.
5709
5710 =item * ast_build_scale_strides
5711
5712 This option specifies whether the AST generator is allowed
5713 to scale down iterators of strided loops.
5714
5715 =back
5716
5717 =head3 Fine-grained Control over AST Generation
5718
5719 Besides specifying the constraints on the parameters,
5720 an C<isl_ast_build> object can be used to control
5721 various aspects of the AST generation process.
5722 The most prominent way of control is through ``options'',
5723 which can be set using the following function.
5724
5725         #include <isl/ast_build.h>
5726         __isl_give isl_ast_build *
5727         isl_ast_build_set_options(
5728                 __isl_take isl_ast_build *control,
5729                 __isl_take isl_union_map *options);
5730
5731 The options are encoded in an <isl_union_map>.
5732 The domain of this union relation refers to the schedule domain,
5733 i.e., the range of the schedule passed to C<isl_ast_build_ast_from_schedule>.
5734 In the case of nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
5735 the domain of C<options> should refer to the extra piece of the schedule.
5736 That is, it should be equal to the range of the wrapped relation in the
5737 range of the schedule.
5738 The range of the options can consist of elements in one or more spaces,
5739 the names of which determine the effect of the option.
5740 The values of the range typically also refer to the schedule dimension
5741 to which the option applies.  In case of nested AST generation
5742 (see L</"Nested AST Generation">), these values refer to the position
5743 of the schedule dimension within the innermost AST generation.
5744 The constraints on the domain elements of
5745 the option should only refer to this dimension and earlier dimensions.
5746 We consider the following spaces.
5747
5748 =over
5749
5750 =item C<separation_class>
5751
5752 This space is a wrapped relation between two one dimensional spaces.
5753 The input space represents the schedule dimension to which the option
5754 applies and the output space represents the separation class.
5755 While constructing a loop corresponding to the specified schedule
5756 dimension(s), the AST generator will try to generate separate loops
5757 for domain elements that are assigned different classes.
5758 If only some of the elements are assigned a class, then those elements
5759 that are not assigned any class will be treated as belonging to a class
5760 that is separate from the explicitly assigned classes.
5761 The typical use case for this option is to separate full tiles from
5762 partial tiles.
5763 The other options, described below, are applied after the separation
5764 into classes.
5765
5766 As an example, consider the separation into full and partial tiles
5767 of a tiling of a triangular domain.
5768 Take, for example, the domain
5769
5770         { A[i,j] : 0 <= i,j and i + j <= 100 }
5771
5772 and a tiling into tiles of 10 by 10.  The input to the AST generator
5773 is then the schedule
5774
5775         { A[i,j] -> [([i/10]),[j/10],i,j] : 0 <= i,j and
5776                                                 i + j <= 100 }
5777
5778 Without any options, the following AST is generated
5779
5780         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1)
5781           for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
5782             for (int c2 = 10 * c0;
5783                  c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
5784                  c2 += 1)
5785               for (int c3 = 10 * c1;
5786                    c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
5787                    c3 += 1)
5788                 A(c2, c3);
5789
5790 Separation into full and partial tiles can be obtained by assigning
5791 a class, say C<0>, to the full tiles.  The full tiles are represented by those
5792 values of the first and second schedule dimensions for which there are
5793 values of the third and fourth dimensions to cover an entire tile.
5794 That is, we need to specify the following option
5795
5796         { [a,b,c,d] -> separation_class[[0]->[0]] :
5797                 exists b': 0 <= 10a,10b' and
5798                            10a+9+10b'+9 <= 100;
5799           [a,b,c,d] -> separation_class[[1]->[0]] :
5800                 0 <= 10a,10b and 10a+9+10b+9 <= 100 }
5801
5802 which simplifies to
5803
5804         { [a, b, c, d] -> separation_class[[1] -> [0]] :
5805                 a >= 0 and b >= 0 and b <= 8 - a;
5806           [a, b, c, d] -> separation_class[[0] -> [0]] :
5807                 a >= 0 and a <= 8 }
5808
5809 With this option, the generated AST is as follows
5810
5811         {
5812           for (int c0 = 0; c0 <= 8; c0 += 1) {
5813             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 8; c1 += 1)
5814               for (int c2 = 10 * c0;
5815                    c2 <= 10 * c0 + 9; c2 += 1)
5816                 for (int c3 = 10 * c1;
5817                      c3 <= 10 * c1 + 9; c3 += 1)
5818                   A(c2, c3);
5819             for (int c1 = -c0 + 9; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
5820               for (int c2 = 10 * c0;
5821                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
5822                    c2 += 1)
5823                 for (int c3 = 10 * c1;
5824                      c3 <= min(-c2 + 100, 10 * c1 + 9);
5825                      c3 += 1)
5826                   A(c2, c3);
5827           }
5828           for (int c0 = 9; c0 <= 10; c0 += 1)
5829             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
5830               for (int c2 = 10 * c0;
5831                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
5832                    c2 += 1)
5833                 for (int c3 = 10 * c1;
5834                      c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
5835                      c3 += 1)
5836                   A(c2, c3);
5837         }
5838
5839 =item C<separate>
5840
5841 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
5842 to which ``separation'' should be applied.  Separation tries to split
5843 a loop into several pieces if this can avoid the generation of guards
5844 inside the loop.
5845 See also the C<atomic> option.
5846
5847 =item C<atomic>
5848
5849 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
5850 for which the domains should be considered ``atomic''.  That is, the
5851 AST generator will make sure that any given domain space will only appear
5852 in a single loop at the specified level.
5853
5854 Consider the following schedule
5855
5856         { a[i] -> [i] : 0 <= i < 10;
5857           b[i] -> [i+1] : 0 <= i < 10 }
5858
5859 If the following option is specified
5860
5861         { [i] -> separate[x] }
5862
5863 then the following AST will be generated
5864
5865         {
5866           a(0);
5867           for (int c0 = 1; c0 <= 9; c0 += 1) {
5868             a(c0);
5869             b(c0 - 1);
5870           }
5871           b(9);
5872         }
5873
5874 If, on the other hand, the following option is specified
5875
5876         { [i] -> atomic[x] }
5877
5878 then the following AST will be generated
5879
5880         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1) {
5881           if (c0 <= 9)
5882             a(c0);
5883           if (c0 >= 1)
5884             b(c0 - 1);
5885         }
5886
5887 If neither C<atomic> nor C<separate> is specified, then the AST generator
5888 may produce either of these two results or some intermediate form.
5889
5890 =item C<unroll>
5891
5892 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
5893 that should be I<completely> unrolled.
5894 To obtain a partial unrolling, the user should apply an additional
5895 strip-mining to the schedule and fully unroll the inner loop.
5896
5897 =back
5898
5899 Additional control is available through the following functions.
5900
5901         #include <isl/ast_build.h>
5902         __isl_give isl_ast_build *
5903         isl_ast_build_set_iterators(
5904                 __isl_take isl_ast_build *control,
5905                 __isl_take isl_id_list *iterators);
5906
5907 The function C<isl_ast_build_set_iterators> allows the user to
5908 specify a list of iterator C<isl_id>s to be used as iterators.
5909 If the input schedule is injective, then
5910 the number of elements in this list should be as large as the dimension
5911 of the schedule space, but no direct correspondence should be assumed
5912 between dimensions and elements.
5913 If the input schedule is not injective, then an additional number
5914 of C<isl_id>s equal to the largest dimension of the input domains
5915 may be required.
5916 If the number of provided C<isl_id>s is insufficient, then additional
5917 names are automatically generated.
5918
5919         #include <isl/ast_build.h>
5920         __isl_give isl_ast_build *
5921         isl_ast_build_set_create_leaf(
5922                 __isl_take isl_ast_build *control,
5923                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
5924                         __isl_take isl_ast_build *build,
5925                         void *user), void *user);
5926
5927 The
5928 C<isl_ast_build_set_create_leaf> function allows for the
5929 specification of a callback that should be called whenever the AST
5930 generator arrives at an element of the schedule domain.
5931 The callback should return an AST node that should be inserted
5932 at the corresponding position of the AST.  The default action (when
5933 the callback is not set) is to continue generating parts of the AST to scan
5934 all the domain elements associated to the schedule domain element
5935 and to insert user nodes, ``calling'' the domain element, for each of them.
5936 The C<build> argument contains the current state of the C<isl_ast_build>.
5937 To ease nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
5938 all control information that is
5939 specific to the current AST generation such as the options and
5940 the callbacks has been removed from this C<isl_ast_build>.
5941 The callback would typically return the result of a nested
5942 AST generation or a
5943 user defined node created using the following function.
5944
5945         #include <isl/ast.h>
5946         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_alloc_user(
5947                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
5948
5949         #include <isl/ast_build.h>
5950         __isl_give isl_ast_build *
5951         isl_ast_build_set_at_each_domain(
5952                 __isl_take isl_ast_build *build,
5953                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
5954                         __isl_take isl_ast_node *node,
5955                         __isl_keep isl_ast_build *build,
5956                         void *user), void *user);
5957
5958 The callback set by C<isl_ast_build_set_at_each_domain> will
5959 be called for each domain AST node.
5960 The given C<isl_ast_build> can be used to create new
5961 C<isl_ast_expr> objects using C<isl_ast_build_expr_from_pw_aff>
5962 or C<isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff>.
5963
5964 =head3 Nested AST Generation
5965
5966 C<isl> allows the user to create an AST within the context
5967 of another AST.  These nested ASTs are created using the
5968 same C<isl_ast_build_ast_from_schedule> function that is used to create the
5969 outer AST.  The C<build> argument should be an C<isl_ast_build>
5970 passed to a callback set by
5971 C<isl_ast_build_set_create_leaf>.
5972 The space of the range of the C<schedule> argument should refer
5973 to this build.  In particular, the space should be a wrapped
5974 relation and the domain of this wrapped relation should be the
5975 same as that of the range of the schedule returned by
5976 C<isl_ast_build_get_schedule> below.
5977 In practice, the new schedule is typically
5978 created by calling C<isl_union_map_range_product> on the old schedule
5979 and some extra piece of the schedule.
5980 The space of the schedule domain is also available from
5981 the C<isl_ast_build>.
5982
5983         #include <isl/ast_build.h>
5984         __isl_give isl_union_map *isl_ast_build_get_schedule(
5985                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5986         __isl_give isl_space *isl_ast_build_get_schedule_space(
5987                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5988         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_restrict(
5989                 __isl_take isl_ast_build *build,
5990                 __isl_take isl_set *set);
5991
5992 The C<isl_ast_build_get_schedule> function returns a (partial)
5993 schedule for the domains elements for which part of the AST still needs to
5994 be generated in the current build.
5995 In particular, the domain elements are mapped to those iterations of the loops
5996 enclosing the current point of the AST generation inside which
5997 the domain elements are executed.
5998 No direct correspondence between
5999 the input schedule and this schedule should be assumed.
6000 The space obtained from C<isl_ast_build_get_schedule_space> can be used
6001 to create a set for C<isl_ast_build_restrict> to intersect
6002 with the current build.  In particular, the set passed to
6003 C<isl_ast_build_restrict> can have additional parameters.
6004 The ids of the set dimensions in the space returned by
6005 C<isl_ast_build_get_schedule_space> correspond to the
6006 iterators of the already generated loops.
6007 The user should not rely on the ids of the output dimensions
6008 of the relations in the union relation returned by
6009 C<isl_ast_build_get_schedule> having any particular value.
6010
6011 =head1 Applications
6012
6013 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
6014 it also contains some basic applications that use some
6015 of the functionality of C<isl>.
6016 The input may be specified in either the L<isl format>
6017 or the L<PolyLib format>.
6018
6019 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
6020
6021 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
6022 an integer element of the polyhedron, if there is any.
6023 The first column in the output is the denominator and is always
6024 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
6025 then a vector of length zero is printed.
6026
6027 =head2 C<isl_pip>
6028
6029 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
6030 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
6031 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
6032 of constraints on a parametric polyhedron.
6033 The coefficients of the parameters appear in the last columns
6034 (but before the final constant column).
6035 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
6036 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
6037 is just a dump of the internal state.
6038
6039 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
6040
6041 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
6042 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
6043 If an affine objective function
6044 is given, then the constant should appear in the last column.
6045
6046 =head2 C<isl_polytope_scan>
6047
6048 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
6049 all integer points in the polytope.
6050
6051 =head2 C<isl_codegen>
6052
6053 Given a schedule, a context set and an options relation,
6054 C<isl_codegen> prints out an AST that scans the domain elements
6055 of the schedule in the order of their image(s) taking into account
6056 the constraints in the context set.