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