cb826c0254d8915a8331605f9176d9dfdb18d3cd
[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 the dimension specification
72 of a B<map> as input.  An old call
73 C<isl_map_identity(dim)> can be rewritten to
74 C<isl_map_identity(isl_dim_map_from_set(dim))>.
75
76 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
77 a parameter position as input.  Instead, the exponent
78 is now expressed as the domain of the resulting relation.
79
80 =back
81
82 =head3 Changes since isl-0.06
83
84 =over
85
86 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
87 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
88 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
89
90 =back
91
92 =head1 Installation
93
94 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
95 or from the git repository.  Both are available from
96 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
97 The installation process depends on how you obtained
98 the source.
99
100 =head2 Installation from the git repository
101
102 =over
103
104 =item 1 Clone or update the repository
105
106 The first time the source is obtained, you need to clone
107 the repository.
108
109         git clone git://repo.or.cz/isl.git
110
111 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
112
113         git pull
114
115 =item 2 Generate C<configure>
116
117         ./autogen.sh
118
119 =back
120
121 After performing the above steps, continue
122 with the L<Common installation instructions>.
123
124 =head2 Common installation instructions
125
126 =over
127
128 =item 1 Obtain C<GMP>
129
130 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
131 Your distribution may not provide these header files by default
132 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
133 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
134 source, available from L<http://gmplib.org/>.
135
136 =item 2 Configure
137
138 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
139 To run it, just type
140
141         ./configure
142
143 optionally followed by some configure options.
144 A complete list of options can be obtained by running
145
146         ./configure --help
147
148 Below we discuss some of the more common options.
149
150 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
151 C<piplib> functionality is currently used by default.
152 The C<--with-piplib> option can
153 be used to specify which C<piplib>
154 library to use, either an installed version (C<system>),
155 an externally built version (C<build>)
156 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
157 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
158 and C<piplib>.
159
160 =over
161
162 =item C<--prefix>
163
164 Installation prefix for C<isl>
165
166 =item C<--with-gmp-prefix>
167
168 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
169
170 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
171
172 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
173
174 =item C<--with-piplib>
175
176 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
177
178 =item C<--with-piplib-prefix>
179
180 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
181
182 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
183
184 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
185
186 =item C<--with-piplib-builddir>
187
188 Location where C<build> C<piplib> was built.
189
190 =back
191
192 =item 3 Compile
193
194         make
195
196 =item 4 Install (optional)
197
198         make install
199
200 =back
201
202 =head1 Library
203
204 =head2 Initialization
205
206 All manipulations of integer sets and relations occur within
207 the context of an C<isl_ctx>.
208 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
209 All arguments of a function are required to have been allocated
210 within the same context.
211 There are currently no functions available for moving an object
212 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
213 there is currently no way of safely moving an object from one
214 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
215
216 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
217 freed using C<isl_ctx_free>.
218 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
219 before the C<isl_ctx> itself is freed.
220
221         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
222         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
223
224 =head2 Integers
225
226 All operations on integers, mainly the coefficients
227 of the constraints describing the sets and relations,
228 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
229 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
230 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
231 are wrapped inside C<isl> specific macros.
232 The basic type is C<isl_int> and the operations below
233 are available on this type.
234 The meanings of these operations are essentially the same
235 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
236 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
237 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
238 and they need to be released with C<isl_int_clear>
239 after the last use.
240 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
241 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
242 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
243 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
244
245 =over
246
247 =item isl_int_init(i)
248
249 =item isl_int_clear(i)
250
251 =item isl_int_set(r,i)
252
253 =item isl_int_set_si(r,i)
254
255 =item isl_int_set_gmp(r,g)
256
257 =item isl_int_get_gmp(i,g)
258
259 =item isl_int_abs(r,i)
260
261 =item isl_int_neg(r,i)
262
263 =item isl_int_swap(i,j)
264
265 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
266
267 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
268
269 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
270
271 =item isl_int_add(r,i,j)
272
273 =item isl_int_sub(r,i,j)
274
275 =item isl_int_mul(r,i,j)
276
277 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
278
279 =item isl_int_addmul(r,i,j)
280
281 =item isl_int_submul(r,i,j)
282
283 =item isl_int_gcd(r,i,j)
284
285 =item isl_int_lcm(r,i,j)
286
287 =item isl_int_divexact(r,i,j)
288
289 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
290
291 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
292
293 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
294
295 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
296
297 =item isl_int_read(r,s)
298
299 =item isl_int_print(out,i,width)
300
301 =item isl_int_sgn(i)
302
303 =item isl_int_cmp(i,j)
304
305 =item isl_int_cmp_si(i,si)
306
307 =item isl_int_eq(i,j)
308
309 =item isl_int_ne(i,j)
310
311 =item isl_int_lt(i,j)
312
313 =item isl_int_le(i,j)
314
315 =item isl_int_gt(i,j)
316
317 =item isl_int_ge(i,j)
318
319 =item isl_int_abs_eq(i,j)
320
321 =item isl_int_abs_ne(i,j)
322
323 =item isl_int_abs_lt(i,j)
324
325 =item isl_int_abs_gt(i,j)
326
327 =item isl_int_abs_ge(i,j)
328
329 =item isl_int_is_zero(i)
330
331 =item isl_int_is_one(i)
332
333 =item isl_int_is_negone(i)
334
335 =item isl_int_is_pos(i)
336
337 =item isl_int_is_neg(i)
338
339 =item isl_int_is_nonpos(i)
340
341 =item isl_int_is_nonneg(i)
342
343 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
344
345 =back
346
347 =head2 Sets and Relations
348
349 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
350 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
351 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
352 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
353 can be described as a conjunction of affine constraints, while
354 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
355 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
356 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
357 to have the same dimension.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
358 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s of I<different> dimensions,
359 where dimensions with different space names
360 (see L<Dimension Specifications>) are considered different as well.
361 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
362 one set of variables, while relations have two sets of variables,
363 input variables and output variables.
364
365 =head2 Memory Management
366
367 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
368 several substeps and since the user is usually not interested in
369 the intermediate results, most functions that return a new object
370 will also release all the objects passed as arguments.
371 If the user still wants to use one or more of these arguments
372 after the function call, she should pass along a copy of the
373 object rather than the object itself.
374 The user is then responsible for making sure that the original
375 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
376
377 The arguments and return values of all documents functions are
378 annotated to make clear which arguments are released and which
379 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
380 are used
381
382 =over
383
384 =item C<__isl_give>
385
386 C<__isl_give> means that a new object is returned.
387 The user should make sure that the returned pointer is
388 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
389 In between, it can be used as a value for as many
390 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
391 There is one exception, and that is the case where the
392 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
393 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
394
395 =item C<__isl_take>
396
397 C<__isl_take> means that the object the argument points to
398 is taken over by the function and may no longer be used
399 by the user as an argument to any other function.
400 The pointer value must be one returned by a function
401 returning an C<__isl_give> pointer.
402 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
403 be treated as an error in the sense that the function will
404 not perform its usual operation.  However, it will still
405 make sure that all the the other C<__isl_take> arguments
406 are released.
407
408 =item C<__isl_keep>
409
410 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
411 temporarily.  After the function has finished, the user
412 can still use it as an argument to other functions.
413 A C<NULL> value will be treated in the same way as
414 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
415
416 =back
417
418 =head2 Dimension Specifications
419
420 Whenever a new set or relation is created from scratch,
421 its dimension needs to be specified using an C<isl_dim>.
422
423         #include <isl/dim.h>
424         __isl_give isl_dim *isl_dim_alloc(isl_ctx *ctx,
425                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
426         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_alloc(isl_ctx *ctx,
427                 unsigned nparam, unsigned dim);
428         __isl_give isl_dim *isl_dim_copy(__isl_keep isl_dim *dim);
429         void isl_dim_free(__isl_take isl_dim *dim);
430         unsigned isl_dim_size(__isl_keep isl_dim *dim,
431                 enum isl_dim_type type);
432
433 The dimension specification used for creating a set
434 needs to be created using C<isl_dim_set_alloc>, while
435 that for creating a relation
436 needs to be created using C<isl_dim_alloc>.
437 C<isl_dim_size> can be used
438 to find out the number of dimensions of each type in
439 a dimension specification, where type may be
440 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
441 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
442 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
443
444 It is often useful to create objects that live in the
445 same space as some other object.  This can be accomplished
446 by creating the new objects
447 (see L<Creating New Sets and Relations> or
448 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the dimension
449 specification of the original object.
450
451         #include <isl/set.h>
452         __isl_give isl_dim *isl_basic_set_get_dim(
453                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
454         __isl_give isl_dim *isl_set_get_dim(__isl_keep isl_set *set);
455
456         #include <isl/union_set.h>
457         __isl_give isl_dim *isl_union_set_get_dim(
458                 __isl_keep isl_union_set *uset);
459
460         #include <isl/map.h>
461         __isl_give isl_dim *isl_basic_map_get_dim(
462                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
463         __isl_give isl_dim *isl_map_get_dim(__isl_keep isl_map *map);
464
465         #include <isl/union_map.h>
466         __isl_give isl_dim *isl_union_map_get_dim(
467                 __isl_keep isl_union_map *umap);
468
469         #include <isl/constraint.h>
470         __isl_give isl_dim *isl_constraint_get_dim(
471                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
472
473         #include <isl/polynomial.h>
474         __isl_give isl_dim *isl_qpolynomial_get_dim(
475                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
476         __isl_give isl_dim *isl_pw_qpolynomial_get_dim(
477                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
478         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_get_dim(
479                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
480         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_dim(
481                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
482
483         #include <isl/aff.h>
484         __isl_give isl_dim *isl_aff_get_dim(
485                 __isl_keep isl_aff *aff);
486
487 The names of the individual dimensions may be set or read off
488 using the following functions.
489
490         #include <isl/dim.h>
491         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_name(__isl_take isl_dim *dim,
492                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
493                                  __isl_keep const char *name);
494         __isl_keep const char *isl_dim_get_name(__isl_keep isl_dim *dim,
495                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos);
496
497 Note that C<isl_dim_get_name> returns a pointer to some internal
498 data structure, so the result can only be used while the
499 corresponding C<isl_dim> is alive.
500 Also note that every function that operates on two sets or relations
501 requires that both arguments have the same parameters.  This also
502 means that if one of the arguments has named parameters, then the
503 other needs to have named parameters too and the names need to match.
504 Pairs of C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map> arguments may
505 have different parameters (as long as they are named), in which case
506 the result will have as parameters the union of the parameters of
507 the arguments.
508
509 The names of entire spaces may be set or read off
510 using the following functions.
511
512         #include <isl/dim.h>
513         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_tuple_name(
514                 __isl_take isl_dim *dim,
515                 enum isl_dim_type type, const char *s);
516         const char *isl_dim_get_tuple_name(__isl_keep isl_dim *dim,
517                 enum isl_dim_type type);
518
519 The C<dim> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
520 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_dim_get_name>,
521 the C<isl_dim_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
522 data structure.
523 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
524 to have the same name.
525
526 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
527 the domain or range of a relation can be a nested relation.
528 The following functions can be used to construct and deconstruct
529 such nested dimension specifications.
530
531         #include <isl/dim.h>
532         int isl_dim_is_wrapping(__isl_keep isl_dim *dim);
533         __isl_give isl_dim *isl_dim_wrap(__isl_take isl_dim *dim);
534         __isl_give isl_dim *isl_dim_unwrap(__isl_take isl_dim *dim);
535
536 The input to C<isl_dim_is_wrapping> and C<isl_dim_unwrap> should
537 be the dimension specification of a set, while that of
538 C<isl_dim_wrap> should be the dimension specification of a relation.
539 Conversely, the output of C<isl_dim_unwrap> is the dimension specification
540 of a relation, while that of C<isl_dim_wrap> is the dimension specification
541 of a set.
542
543 Dimension specifications can be created from other dimension
544 specifications using the following functions.
545
546         __isl_give isl_dim *isl_dim_domain(__isl_take isl_dim *dim);
547         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_domain(__isl_take isl_dim *dim);
548         __isl_give isl_dim *isl_dim_range(__isl_take isl_dim *dim);
549         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_range(__isl_take isl_dim *dim);
550         __isl_give isl_dim *isl_dim_reverse(__isl_take isl_dim *dim);
551         __isl_give isl_dim *isl_dim_join(__isl_take isl_dim *left,
552                 __isl_take isl_dim *right);
553         __isl_give isl_dim *isl_dim_align_params(
554                 __isl_take isl_dim *dim1, __isl_take isl_dim *dim2)
555         __isl_give isl_dim *isl_dim_insert(__isl_take isl_dim *dim,
556                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
557         __isl_give isl_dim *isl_dim_add(__isl_take isl_dim *dim,
558                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
559         __isl_give isl_dim *isl_dim_drop(__isl_take isl_dim *dim,
560                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
561         __isl_give isl_dim *isl_dim_map_from_set(
562                 __isl_take isl_dim *dim);
563         __isl_give isl_dim *isl_dim_zip(__isl_take isl_dim *dim);
564
565 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
566 the name and the internal structure are lost.
567
568 =head2 Local Spaces
569
570 A local space is essentially a dimension specification with
571 zero or more existentially quantified variables.
572 The local space of a basic set or relation can be obtained
573 using the following functions.
574
575         #include <isl/set.h>
576         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
577                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
578
579         #include <isl/map.h>
580         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
581                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
582
583 A new local space can be created from a dimension specification using
584
585         #include <isl/local_space.h>
586         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_dim(
587                 __isl_take isl_dim *dim);
588
589 They can be inspected, copied and freed using the following functions.
590
591         #include <isl/local_space.h>
592         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
593                 __isl_keep isl_local_space *ls);
594         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
595                 enum isl_dim_type type);
596         const char *isl_local_space_get_dim_name(
597                 __isl_keep isl_local_space *ls,
598                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
599         __isl_give isl_dim *isl_local_space_get_dim(
600                 __isl_keep isl_local_space *ls);
601         __isl_give isl_div *isl_local_space_get_div(
602                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
603         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
604                 __isl_keep isl_local_space *ls);
605         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
606
607 =head2 Input and Output
608
609 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
610 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
611 in some cases.
612
613 =head3 C<isl> format
614
615 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
616 syntax for describing the parameters and allows for the definition
617 of an existentially quantified variable as the integer division
618 of an affine expression.
619 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
620 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
621
622         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
623                                 i - 10 a <= 6) }
624
625 A set or relation can have several disjuncts, separated
626 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
627 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
628 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
629 C<and>.
630
631 =head3 C<PolyLib> format
632
633 If the represented set is a union, then the first line
634 contains a single number representing the number of disjuncts.
635 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
636
637 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
638 The first line contains two numbers representing
639 the number of rows and columns,
640 where the number of rows is equal to the number of constraints
641 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
642 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
643 In each row, the first column indicates whether the constraint
644 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
645 corresponds to the constant term.
646
647 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
648 appear in the last columns before the constant column.
649 The coefficients of any existentially quantified variables appear
650 between those of the set variables and those of the parameters.
651
652 =head3 Extended C<PolyLib> format
653
654 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
655 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
656 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
657 also contains four additional numbers:
658 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
659 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
660 quantified variables) and the number of parameters.
661 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
662 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
663 dimensions is zero.
664
665 =head3 Input
666
667         #include <isl/set.h>
668         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
669                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
670         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
671                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
672         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
673                 FILE *input, int nparam);
674         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
675                 const char *str, int nparam);
676
677         #include <isl/map.h>
678         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
679                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
680         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
681                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
682         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
683                 struct isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
684         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
685                 const char *str, int nparam);
686
687         #include <isl/union_set.h>
688         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
689                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
690         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
691                 struct isl_ctx *ctx, const char *str);
692
693         #include <isl/union_map.h>
694         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
695                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
696         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
697                 struct isl_ctx *ctx, const char *str);
698
699 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
700 or the C<isl> format.
701 C<nparam> specifies how many of the final columns in
702 the C<PolyLib> format correspond to parameters.
703 If input is given in the C<isl> format, then the number
704 of parameters needs to be equal to C<nparam>.
705 If C<nparam> is negative, then any number of parameters
706 is accepted in the C<isl> format and zero parameters
707 are assumed in the C<PolyLib> format.
708
709 =head3 Output
710
711 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
712 be created.
713
714         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
715                 FILE *file);
716         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
717         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
718         __isl_give char *isl_printer_get_str(
719                 __isl_keep isl_printer *printer);
720
721 The behavior of the printer can be modified in various ways
722
723         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
724                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
725         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
726                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
727         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
728                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
729         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
730                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
731
732 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
733 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
734 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
735 Each line in the output is indented by C<indent> spaces
736 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
737 In the C<PolyLib> format output,
738 the coefficients of the existentially quantified variables
739 appear between those of the set variables and those
740 of the parameters.
741
742 To actually print something, use
743
744         #include <isl/set.h>
745         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
746                 __isl_take isl_printer *printer,
747                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
748         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
749                 __isl_take isl_printer *printer,
750                 __isl_keep isl_set *set);
751
752         #include <isl/map.h>
753         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
754                 __isl_take isl_printer *printer,
755                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
756         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
757                 __isl_take isl_printer *printer,
758                 __isl_keep isl_map *map);
759
760         #include <isl/union_set.h>
761         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
762                 __isl_take isl_printer *p,
763                 __isl_keep isl_union_set *uset);
764
765         #include <isl/union_map.h>
766         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
767                 __isl_take isl_printer *p,
768                 __isl_keep isl_union_map *umap);
769
770 When called on a file printer, the following function flushes
771 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
772
773         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
774                 __isl_take isl_printer *p);
775
776 =head2 Creating New Sets and Relations
777
778 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
779
780 =over
781
782 =item * Empty sets and relations
783
784         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
785                 __isl_take isl_dim *dim);
786         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
787                 __isl_take isl_dim *dim);
788         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
789                 __isl_take isl_dim *dim);
790         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
791                 __isl_take isl_dim *dim);
792         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
793                 __isl_take isl_dim *dim);
794         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
795                 __isl_take isl_dim *dim);
796
797 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the dimensions specification
798 is only used to specify the parameters.
799
800 =item * Universe sets and relations
801
802         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
803                 __isl_take isl_dim *dim);
804         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
805                 __isl_take isl_dim *dim);
806         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
807                 __isl_take isl_dim *dim);
808         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
809                 __isl_take isl_dim *dim);
810         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
811                 __isl_take isl_union_set *uset);
812         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
813                 __isl_take isl_union_map *umap);
814
815 The sets and relations constructed by the functions above
816 contain all integer values, while those constructed by the
817 functions below only contain non-negative values.
818
819         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
820                 __isl_take isl_dim *dim);
821         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
822                 __isl_take isl_dim *dim);
823         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
824                 __isl_take isl_dim *dim);
825         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
826                 __isl_take isl_dim *dim);
827
828 =item * Identity relations
829
830         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
831                 __isl_take isl_dim *dim);
832         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
833                 __isl_take isl_dim *dim);
834
835 The number of input and output dimensions in C<dim> needs
836 to be the same.
837
838 =item * Lexicographic order
839
840         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
841                 __isl_take isl_dim *set_dim);
842         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
843                 __isl_take isl_dim *set_dim);
844         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
845                 __isl_take isl_dim *set_dim);
846         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
847                 __isl_take isl_dim *set_dim);
848         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
849                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
850         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
851                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
852         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
853                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
854         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
855                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
856
857 The first four functions take a dimension specification for a B<set>
858 and return relations that express that the elements in the domain
859 are lexicographically less
860 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
861 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
862 than the elements in the range.
863 The last four functions take a dimension specification for a map
864 and return relations that express that the first C<n> dimensions
865 in the domain are lexicographically less
866 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
867 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
868 than the first C<n> dimensions in the range.
869
870 =back
871
872 A basic set or relation can be converted to a set or relation
873 using the following functions.
874
875         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
876                 __isl_take isl_basic_set *bset);
877         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
878                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
879
880 Sets and relations can be converted to union sets and relations
881 using the following functions.
882
883         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
884                 __isl_take isl_map *map);
885         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
886                 __isl_take isl_set *set);
887
888 Sets and relations can be copied and freed again using the following
889 functions.
890
891         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
892                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
893         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
894         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
895                 __isl_keep isl_union_set *uset);
896         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
897                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
898         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
899         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
900                 __isl_keep isl_union_map *umap);
901         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
902         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
903         void isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
904         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
905         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
906         void isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
907
908 Other sets and relations can be constructed by starting
909 from a universe set or relation, adding equality and/or
910 inequality constraints and then projecting out the
911 existentially quantified variables, if any.
912 Constraints can be constructed, manipulated and
913 added to (basic) sets and relations using the following functions.
914
915         #include <isl/constraint.h>
916         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
917                 __isl_take isl_dim *dim);
918         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
919                 __isl_take isl_dim *dim);
920         void isl_constraint_set_constant(
921                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int v);
922         void isl_constraint_set_coefficient(
923                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
924                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
925         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
926                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
927                 __isl_take isl_constraint *constraint);
928         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
929                 __isl_take isl_basic_set *bset,
930                 __isl_take isl_constraint *constraint);
931         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
932                 __isl_take isl_map *map,
933                 __isl_take isl_constraint *constraint);
934         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
935                 __isl_take isl_set *set,
936                 __isl_take isl_constraint *constraint);
937
938 For example, to create a set containing the even integers
939 between 10 and 42, you would use the following code.
940
941         isl_int v;
942         struct isl_dim *dim;
943         struct isl_constraint *c;
944         struct isl_basic_set *bset;
945
946         isl_int_init(v);
947         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
948         bset = isl_basic_set_universe(isl_dim_copy(dim));
949
950         c = isl_equality_alloc(isl_dim_copy(dim));
951         isl_int_set_si(v, -1);
952         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
953         isl_int_set_si(v, 2);
954         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
955         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
956
957         c = isl_inequality_alloc(isl_dim_copy(dim));
958         isl_int_set_si(v, -10);
959         isl_constraint_set_constant(c, v);
960         isl_int_set_si(v, 1);
961         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
962         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
963
964         c = isl_inequality_alloc(dim);
965         isl_int_set_si(v, 42);
966         isl_constraint_set_constant(c, v);
967         isl_int_set_si(v, -1);
968         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
969         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
970
971         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
972
973         isl_int_clear(v);
974
975 Or, alternatively,
976
977         struct isl_basic_set *bset;
978         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
979                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}", -1);
980
981 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
982 describing the equalities and the inequalities.
983
984         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
985                 __isl_take isl_dim *dim,
986                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
987                 enum isl_dim_type c1,
988                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
989                 enum isl_dim_type c4);
990         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
991                 __isl_take isl_dim *dim,
992                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
993                 enum isl_dim_type c1,
994                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
995                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
996
997 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
998 different kinds of variables appear in the input matrices
999 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1000 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1001 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1002 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1003
1004 =head2 Inspecting Sets and Relations
1005
1006 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1007 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1008 explained in the following sections.
1009 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1010 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1011 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1012 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1013
1014         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1015                 __isl_take isl_set *set);
1016         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1017                 __isl_take isl_map *map);
1018         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1019                 __isl_take isl_union_set *uset);
1020         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1021                 __isl_take isl_union_map *umap);
1022
1023 This explicit representation defines the existentially quantified
1024 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1025 including earlier existentially quantified variables.
1026 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1027 has a unique value when the values of the other variables are known.
1028 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1029 with the same explicit representations, should appear in the
1030 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1031 either of the following functions.
1032
1033         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1034                 __isl_take isl_set *set);
1035         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1036                 __isl_take isl_map *map);
1037
1038 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1039 using the following functions, which compute an overapproximation.
1040
1041         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1042                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1043         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1044                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1045         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1046                 __isl_take isl_set *set);
1047         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1048                 __isl_take isl_map *map);
1049
1050 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1051
1052         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1053                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1054                 void *user);
1055         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1056                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1057                 void *user);
1058
1059 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1060 from
1061
1062         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1063         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1064
1065 To extract the set or map from a union with a given dimension
1066 specification, use
1067
1068         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1069                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1070                 __isl_take isl_dim *dim);
1071         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1072                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1073                 __isl_take isl_dim *dim);
1074
1075 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1076
1077         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1078                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1079                 void *user);
1080         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1081                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1082                 void *user);
1083
1084 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1085 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1086 occurs, the above functions will return -1.
1087
1088 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1089 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1090 If this is required, then the user should call one of
1091 the following functions first.
1092
1093         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1094                 __isl_take isl_set *set);
1095         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1096                 __isl_take isl_map *map);
1097
1098 The number of basic sets in a set can be obtained
1099 from
1100
1101         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1102
1103 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1104
1105         #include <isl/constraint.h>
1106
1107         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1108                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1109                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1110                 void *user);
1111         void isl_constraint_free(struct isl_constraint *c);
1112
1113 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1114 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1115 occurs, the above functions will return -1.
1116 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1117 Use the following function to find out whether a constraint
1118 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1119
1120         int isl_constraint_is_equality(
1121                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1122
1123 The coefficients of the constraints can be inspected using
1124 the following functions.
1125
1126         void isl_constraint_get_constant(
1127                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1128         void isl_constraint_get_coefficient(
1129                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1130                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1131         int isl_constraint_involves_dims(
1132                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1133                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1134
1135 The explicit representations of the existentially quantified
1136 variables can be inspected using the following functions.
1137 Note that the user is only allowed to use these functions
1138 if the inspected set or map is the result of a call
1139 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1140
1141         __isl_give isl_div *isl_constraint_div(
1142                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1143         isl_ctx *isl_div_get_ctx(__isl_keep isl_div *div);
1144         void isl_div_get_constant(__isl_keep isl_div *div,
1145                 isl_int *v);
1146         void isl_div_get_denominator(__isl_keep isl_div *div,
1147                 isl_int *v);
1148         void isl_div_get_coefficient(__isl_keep isl_div *div,
1149                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1150
1151 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1152 form, use the following functions.
1153
1154         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1155                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1156                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1157                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1158         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1159                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1160                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1161                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1162         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1163                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1164                 enum isl_dim_type c1,
1165                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1166                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1167         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1168                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1169                 enum isl_dim_type c1,
1170                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1171                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1172
1173 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1174 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1175 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1176 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1177
1178 The names of the domain and range spaces of a set or relation can be
1179 read off using the following functions.
1180
1181         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1182                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1183         const char *isl_set_get_tuple_name(
1184                 __isl_keep isl_set *set);
1185         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1186                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1187                 enum isl_dim_type type);
1188         const char *isl_map_get_tuple_name(
1189                 __isl_keep isl_map *map,
1190                 enum isl_dim_type type);
1191
1192 As with C<isl_dim_get_tuple_name>, the value returned points to
1193 an internal data structure.
1194 The names of individual dimensions can be read off using
1195 the following functions.
1196
1197         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1198                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1199                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1200         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1201                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1202                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1203         const char *isl_set_get_dim_name(
1204                 __isl_keep isl_set *set,
1205                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1206         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1207                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1208                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1209         const char *isl_map_get_dim_name(
1210                 __isl_keep isl_map *map,
1211                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1212
1213 These functions are mostly useful to obtain the names
1214 of the parameters.
1215
1216 =head2 Properties
1217
1218 =head3 Unary Properties
1219
1220 =over
1221
1222 =item * Emptiness
1223
1224 The following functions test whether the given set or relation
1225 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1226 any computations, but simply check if the given set or relation
1227 is already known to be empty.
1228
1229         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1230         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1231         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1232         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1233         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1234         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1235         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1236         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1237         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1238         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1239
1240 =item * Universality
1241
1242         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1243         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1244         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1245
1246 =item * Single-valuedness
1247
1248         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1249         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1250
1251 =item * Injectivity
1252
1253         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1254         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1255         int isl_union_map_plain_is_injective(
1256                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1257         int isl_union_map_is_injective(
1258                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1259
1260 =item * Bijectivity
1261
1262         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1263         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1264
1265 =item * Wrapping
1266
1267 The following functions check whether the domain of the given
1268 (basic) set is a wrapped relation.
1269
1270         int isl_basic_set_is_wrapping(
1271                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1272         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1273
1274 =item * Internal Product
1275
1276         int isl_basic_map_can_zip(
1277                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1278         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1279
1280 Check whether the product of domain and range of the given relation
1281 can be computed,
1282 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1283
1284 =back
1285
1286 =head3 Binary Properties
1287
1288 =over
1289
1290 =item * Equality
1291
1292         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1293                 __isl_keep isl_set *set2);
1294         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1295                 __isl_keep isl_set *set2);
1296         int isl_union_set_is_equal(
1297                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1298                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1299         int isl_basic_map_is_equal(
1300                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1301                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1302         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1303                 __isl_keep isl_map *map2);
1304         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1305                 __isl_keep isl_map *map2);
1306         int isl_union_map_is_equal(
1307                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1308                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1309
1310 =item * Disjointness
1311
1312         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1313                 __isl_keep isl_set *set2);
1314
1315 =item * Subset
1316
1317         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1318                 __isl_keep isl_set *set2);
1319         int isl_set_is_strict_subset(
1320                 __isl_keep isl_set *set1,
1321                 __isl_keep isl_set *set2);
1322         int isl_union_set_is_subset(
1323                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1324                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1325         int isl_union_set_is_strict_subset(
1326                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1327                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1328         int isl_basic_map_is_subset(
1329                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1330                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1331         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1332                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1333                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1334         int isl_map_is_subset(
1335                 __isl_keep isl_map *map1,
1336                 __isl_keep isl_map *map2);
1337         int isl_map_is_strict_subset(
1338                 __isl_keep isl_map *map1,
1339                 __isl_keep isl_map *map2);
1340         int isl_union_map_is_subset(
1341                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1342                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1343         int isl_union_map_is_strict_subset(
1344                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1345                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1346
1347 =back
1348
1349 =head2 Unary Operations
1350
1351 =over
1352
1353 =item * Complement
1354
1355         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1356                 __isl_take isl_set *set);
1357
1358 =item * Inverse map
1359
1360         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1361                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1362         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1363                 __isl_take isl_map *map);
1364         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1365                 __isl_take isl_union_map *umap);
1366
1367 =item * Projection
1368
1369         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1370                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1371                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1372         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1373                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1374                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1375         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1376                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1377         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1378                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1379         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1380                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1381         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1382                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1383         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1384                 __isl_take isl_map *bmap);
1385         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1386                 __isl_take isl_map *map);
1387         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1388                 __isl_take isl_union_map *umap);
1389         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1390                 __isl_take isl_union_map *umap);
1391
1392         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1393                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1394         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1395                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1396         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1397         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1398         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1399                 __isl_take isl_union_map *umap);
1400         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1401                 __isl_take isl_union_map *umap);
1402
1403 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1404 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1405
1406 =item * Elimination
1407
1408         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
1409                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1410                 unsigned first, unsigned n);
1411
1412 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
1413 without removing the dimensions.
1414
1415 =item * Identity
1416
1417         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
1418                 __isl_take isl_set *set);
1419         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
1420                 __isl_take isl_union_set *uset);
1421
1422 Construct an identity relation on the given (union) set.
1423
1424 =item * Deltas
1425
1426         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
1427                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1428         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
1429         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
1430                 __isl_take isl_union_map *umap);
1431
1432 These functions return a (basic) set containing the differences
1433 between image elements and corresponding domain elements in the input.
1434
1435         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
1436                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1437         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
1438                 __isl_take isl_map *map);
1439         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
1440                 __isl_take isl_union_map *umap);
1441
1442 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1443 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
1444
1445 =item * Coalescing
1446
1447 Simplify the representation of a set or relation by trying
1448 to combine pairs of basic sets or relations into a single
1449 basic set or relation.
1450
1451         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
1452         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
1453         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
1454                 __isl_take isl_union_set *uset);
1455         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
1456                 __isl_take isl_union_map *umap);
1457
1458 =item * Detecting equalities
1459
1460         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
1461                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1462         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
1463                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1464         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
1465                 __isl_take isl_set *set);
1466         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
1467                 __isl_take isl_map *map);
1468         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
1469                 __isl_take isl_union_set *uset);
1470         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
1471                 __isl_take isl_union_map *umap);
1472
1473 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
1474 equalities.
1475
1476 =item * Removing redundant constraints
1477
1478         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
1479                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1480         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
1481                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1482
1483 =item * Convex hull
1484
1485         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
1486                 __isl_take isl_set *set);
1487         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
1488                 __isl_take isl_map *map);
1489
1490 If the input set or relation has any existentially quantified
1491 variables, then the result of these operations is currently undefined.
1492
1493 =item * Simple hull
1494
1495         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
1496                 __isl_take isl_set *set);
1497         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
1498                 __isl_take isl_map *map);
1499         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
1500                 __isl_take isl_union_map *umap);
1501
1502 These functions compute a single basic set or relation
1503 that contains the whole input set or relation.
1504 In particular, the output is described by translates
1505 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
1506
1507 =begin latex
1508
1509 (See \autoref{s:simple hull}.)
1510
1511 =end latex
1512
1513 =item * Affine hull
1514
1515         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
1516                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1517         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
1518                 __isl_take isl_set *set);
1519         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
1520                 __isl_take isl_union_set *uset);
1521         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
1522                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1523         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
1524                 __isl_take isl_map *map);
1525         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
1526                 __isl_take isl_union_map *umap);
1527
1528 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
1529 per space.
1530
1531 =item * Polyhedral hull
1532
1533         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
1534                 __isl_take isl_set *set);
1535         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
1536                 __isl_take isl_map *map);
1537         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
1538                 __isl_take isl_union_set *uset);
1539         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
1540                 __isl_take isl_union_map *umap);
1541
1542 These functions compute a single basic set or relation
1543 not involving any existentially quantified variables
1544 that contains the whole input set or relation.
1545 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
1546 per space.
1547
1548 =item * Optimization
1549
1550         #include <isl/ilp.h>
1551         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
1552                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1553                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
1554         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
1555                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
1556
1557 Compute the maximum of the integer affine expression C<obj>
1558 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
1559 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
1560 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
1561
1562 =item * Dual
1563
1564 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
1565 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
1566 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
1567 Internally, these two sets of functions perform essentially the
1568 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
1569 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
1570 The current implementation is based on the Farkas lemma and
1571 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
1572 in future.  In particular, future implementations may use different
1573 dualization algorithms or skip the elimination step.
1574
1575         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
1576                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1577         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
1578                 __isl_take isl_set *set);
1579         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
1580                 __isl_take isl_union_set *bset);
1581         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
1582                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1583         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
1584                 __isl_take isl_set *set);
1585         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
1586                 __isl_take isl_union_set *bset);
1587
1588 =item * Power
1589
1590         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
1591                 int *exact);
1592         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
1593                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1594
1595 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
1596 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
1597 I<k>th power of C<map>.
1598 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1599 then C<*exact> is set to C<1>.
1600
1601 =item * Transitive closure
1602
1603         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
1604                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1605         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
1606                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1607
1608 Compute the transitive closure of C<map>.
1609 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1610 then C<*exact> is set to C<1>.
1611
1612 =item * Reaching path lengths
1613
1614         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
1615                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1616
1617 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
1618 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
1619 end up in the given element.
1620 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1621 then C<*exact> is set to C<1>.
1622 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
1623 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
1624 In particular, if the input relation is a dependence relation
1625 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
1626 to the free schedule.
1627 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
1628 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
1629 the overapproximation), then you will get an error message.
1630
1631 =item * Wrapping
1632
1633         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
1634                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1635         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
1636                 __isl_take isl_map *map);
1637         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
1638                 __isl_take isl_union_map *umap);
1639         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
1640                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1641         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
1642                 __isl_take isl_set *set);
1643         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
1644                 __isl_take isl_union_set *uset);
1645
1646 =item * Flattening
1647
1648 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
1649 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
1650 then the name of the space is also removed.
1651
1652         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
1653                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1654         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
1655                 __isl_take isl_set *set);
1656         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
1657                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1658         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
1659                 __isl_take isl_map *map);
1660
1661         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
1662                 __isl_take isl_set *set);
1663
1664 The function above constructs a relation
1665 that maps the input set to a flattened version of the set.
1666
1667 =item * Lifting
1668
1669 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
1670 to the existentially quantified variables in the input.
1671 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
1672 is the original space and the range corresponds to the original
1673 existentially quantified variables.
1674
1675         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
1676                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1677         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
1678                 __isl_take isl_set *set);
1679         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
1680                 __isl_take isl_union_set *uset);
1681
1682 =item * Internal Product
1683
1684         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
1685                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1686         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
1687                 __isl_take isl_map *map);
1688         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
1689                 __isl_take isl_union_map *umap);
1690
1691 Given a relation with nested relations for domain and range,
1692 interchange the range of the domain with the domain of the range.
1693
1694 =item * Aligning parameters
1695
1696         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
1697                 __isl_take isl_set *set,
1698                 __isl_take isl_dim *model);
1699         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
1700                 __isl_take isl_map *map,
1701                 __isl_take isl_dim *model);
1702
1703 Change the order of the parameters of the given set or relation
1704 such that the first parameters match those of C<model>.
1705 This may involve the introduction of extra parameters.
1706 All parameters need to be named.
1707
1708 =item * Dimension manipulation
1709
1710         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
1711                 __isl_take isl_set *set,
1712                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1713         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
1714                 __isl_take isl_map *map,
1715                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1716
1717 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
1718 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
1719 structure of the space.  However, the above functions can be useful
1720 to add new parameters, assuming
1721 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
1722 are not sufficient.
1723
1724 =back
1725
1726 =head2 Binary Operations
1727
1728 The two arguments of a binary operation not only need to live
1729 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
1730 the same (number of) parameters.
1731
1732 =head3 Basic Operations
1733
1734 =over
1735
1736 =item * Intersection
1737
1738         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
1739                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1740                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1741         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
1742                 __isl_take isl_set *set1,
1743                 __isl_take isl_set *set2);
1744         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
1745                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1746                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1747         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1748                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1749                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1750         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1751                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1752                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1753         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
1754                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1755                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1756         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
1757                 __isl_take isl_map *map,
1758                 __isl_take isl_set *set);
1759         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
1760                 __isl_take isl_map *map,
1761                 __isl_take isl_set *set);
1762         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
1763                 __isl_take isl_map *map1,
1764                 __isl_take isl_map *map2);
1765         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
1766                 __isl_take isl_union_map *umap,
1767                 __isl_take isl_union_set *uset);
1768         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
1769                 __isl_take isl_union_map *umap,
1770                 __isl_take isl_union_set *uset);
1771         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
1772                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1773                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1774
1775 =item * Union
1776
1777         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
1778                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1779                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1780         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
1781                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1782                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1783         __isl_give isl_set *isl_set_union(
1784                 __isl_take isl_set *set1,
1785                 __isl_take isl_set *set2);
1786         __isl_give isl_map *isl_map_union(
1787                 __isl_take isl_map *map1,
1788                 __isl_take isl_map *map2);
1789         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
1790                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1791                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1792         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
1793                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1794                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1795
1796 =item * Set difference
1797
1798         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
1799                 __isl_take isl_set *set1,
1800                 __isl_take isl_set *set2);
1801         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
1802                 __isl_take isl_map *map1,
1803                 __isl_take isl_map *map2);
1804         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
1805                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1806                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1807         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
1808                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1809                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1810
1811 =item * Application
1812
1813         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
1814                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1815                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1816         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
1817                 __isl_take isl_set *set,
1818                 __isl_take isl_map *map);
1819         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
1820                 __isl_take isl_union_set *uset,
1821                 __isl_take isl_union_map *umap);
1822         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
1823                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1824                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1825         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
1826                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1827                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1828         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
1829                 __isl_take isl_map *map1,
1830                 __isl_take isl_map *map2);
1831         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
1832                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1833                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1834         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
1835                 __isl_take isl_map *map1,
1836                 __isl_take isl_map *map2);
1837         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
1838                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1839                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1840
1841 =item * Cartesian Product
1842
1843         __isl_give isl_set *isl_set_product(
1844                 __isl_take isl_set *set1,
1845                 __isl_take isl_set *set2);
1846         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
1847                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1848                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1849         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
1850                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1851                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1852         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
1853                 __isl_take isl_map *map1,
1854                 __isl_take isl_map *map2);
1855         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
1856                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1857                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1858         __isl_give isl_map *isl_map_product(
1859                 __isl_take isl_map *map1,
1860                 __isl_take isl_map *map2);
1861         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
1862                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1863                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1864
1865 The above functions compute the cross product of the given
1866 sets or relations.  The domains and ranges of the results
1867 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
1868 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
1869 instead.
1870
1871         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
1872                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1873                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1874         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
1875                 __isl_take isl_set *set1,
1876                 __isl_take isl_set *set2);
1877         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
1878                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1879                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1880         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
1881                 __isl_take isl_map *map1,
1882                 __isl_take isl_map *map2);
1883
1884 =item * Simplification
1885
1886         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
1887                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1888                 __isl_take isl_basic_set *context);
1889         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
1890                 __isl_take isl_set *context);
1891         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
1892                 __isl_take isl_union_set *uset,
1893                 __isl_take isl_union_set *context);
1894         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
1895                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1896                 __isl_take isl_basic_map *context);
1897         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
1898                 __isl_take isl_map *context);
1899         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
1900                 __isl_take isl_union_map *umap,
1901                 __isl_take isl_union_map *context);
1902
1903 The gist operation returns a set or relation that has the
1904 same intersection with the context as the input set or relation.
1905 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
1906 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
1907 are removed.
1908 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
1909 per space.
1910
1911 =back
1912
1913 =head3 Lexicographic Optimization
1914
1915 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
1916 the following functions
1917 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
1918 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
1919 that satisfy C<dom>.
1920 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
1921 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
1922 has no elements.
1923 In other words, the union of the parameter values
1924 for which the result is non-empty and of C<*empty>
1925 is equal to C<dom>.
1926
1927         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
1928                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1929                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1930                 __isl_give isl_set **empty);
1931         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
1932                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1933                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1934                 __isl_give isl_set **empty);
1935         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
1936                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
1937                 __isl_give isl_set **empty);
1938         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
1939                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
1940                 __isl_give isl_set **empty);
1941
1942 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
1943 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
1944 of the elements in C<set> (or C<bset>).
1945 In case of union sets, the optimum is computed per space.
1946
1947         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
1948                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1949         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
1950                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1951         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
1952                 __isl_take isl_set *set);
1953         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
1954                 __isl_take isl_set *set);
1955         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
1956                 __isl_take isl_union_set *uset);
1957         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
1958                 __isl_take isl_union_set *uset);
1959
1960 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
1961 the following functions
1962 compute a relation that maps each element of C<dom>
1963 to the single lexicographic minimum or maximum
1964 of the elements that are associated to that same
1965 element in C<map> (or C<bmap>).
1966 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
1967 that contains the elements in C<dom> that do not map
1968 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
1969 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
1970 is equal to C<dom>.
1971
1972         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
1973                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1974                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1975                 __isl_give isl_set **empty);
1976         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
1977                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1978                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1979                 __isl_give isl_set **empty);
1980         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
1981                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
1982                 __isl_give isl_set **empty);
1983         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
1984                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
1985                 __isl_give isl_set **empty);
1986
1987 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
1988 return a map mapping each element in the domain of
1989 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
1990 of all elements associated to that element.
1991 In case of union relations, the optimum is computed per space.
1992
1993         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
1994                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1995         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
1996                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1997         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
1998                 __isl_take isl_map *map);
1999         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
2000                 __isl_take isl_map *map);
2001         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
2002                 __isl_take isl_union_map *umap);
2003         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
2004                 __isl_take isl_union_map *umap);
2005
2006 =head2 Lists
2007
2008 Lists are defined over several element types, including
2009 C<isl_aff>, C<isl_basic_set> and C<isl_set>.
2010 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
2011 Lists can be created, copied and freed using the following functions.
2012
2013         #include <isl/list.h>
2014         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
2015                 isl_ctx *ctx, int n);
2016         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
2017                 __isl_keep isl_set_list *list);
2018         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
2019                 __isl_take isl_set_list *list,
2020                 __isl_take isl_set *el);
2021         void isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
2022
2023 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
2024 C<n> elements.
2025
2026 Lists can be inspected using the following functions.
2027
2028         #include <isl/list.h>
2029         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
2030         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
2031         __isl_give struct isl_set *isl_set_list_get_set(
2032                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
2033         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
2034                 int (*fn)(__isl_take struct isl_set *el, void *user),
2035                 void *user);
2036
2037 Lists can be printed using
2038
2039         #include <isl/list.h>
2040         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
2041                 __isl_take isl_printer *p,
2042                 __isl_keep isl_set_list *list);
2043
2044 =head2 Matrices
2045
2046 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
2047
2048         #include <isl/mat.h>
2049         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(struct isl_ctx *ctx,
2050                 unsigned n_row, unsigned n_col);
2051         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
2052         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
2053
2054 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
2055 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2056
2057         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
2058         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
2059         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
2060         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
2061                 int row, int col, isl_int *v);
2062         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
2063                 int row, int col, isl_int v);
2064         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
2065                 int row, int col, int v);
2066
2067 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2068 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2069
2070 The following function can be used to compute the (right) inverse
2071 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
2072 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
2073 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
2074
2075         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
2076
2077 The following function can be used to compute the (right) kernel
2078 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
2079 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
2080
2081         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
2082
2083 =head2 Quasi Affine Expressions
2084
2085 The zero quasi affine expression can be created using
2086
2087         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero(
2088                 __isl_take isl_local_space *ls);
2089
2090 Quasi affine expressions can be copied and free using
2091
2092         #include <isl/aff.h>
2093         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
2094         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
2095
2096 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
2097 using the following function.  The constraint is required to have
2098 a non-zero coefficient for the specified dimension.
2099
2100         #include <isl/constraint.h>
2101         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
2102                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
2103                 enum isl_dim_type type, int pos);
2104
2105 Conversely, an equality constraint equating
2106 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
2107 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
2108
2109         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
2110                 __isl_take isl_aff *aff);
2111         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
2112                 __isl_take isl_aff *aff);
2113
2114 The expression can be inspected using
2115
2116         #include <isl/aff.h>
2117         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
2118         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
2119                 enum isl_dim_type type);
2120         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
2121                 __isl_keep isl_aff *aff);
2122         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
2123                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2124         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
2125                 isl_int *v);
2126         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
2127                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2128         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
2129                 isl_int *v);
2130         __isl_give isl_div *isl_aff_get_div(
2131                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
2132
2133 It can be modified using
2134
2135         #include <isl/aff.h>
2136         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
2137                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2138         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
2139                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
2140         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
2141                 __isl_take isl_aff *aff,
2142                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2143         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
2144                 __isl_take isl_aff *aff,
2145                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2146         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
2147                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2148
2149         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
2150                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2151         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
2152                 __isl_take isl_aff *aff,
2153                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2154
2155 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
2156 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
2157 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
2158 the possibly rational constant or coefficient.
2159
2160 Operations include
2161
2162         #include <isl/aff.h>
2163         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
2164                 __isl_take isl_aff *aff2);
2165         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
2166                 __isl_take isl_aff *aff2);
2167         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
2168         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
2169         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
2170                 isl_int f);
2171         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
2172                 isl_int f);
2173
2174 An expression can be printed using
2175
2176         #include <isl/aff.h>
2177         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
2178                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
2179
2180 =head2 Points
2181
2182 Points are elements of a set.  They can be used to construct
2183 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
2184 individual elements of a set.
2185 The zero point (the origin) can be created using
2186
2187         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_dim *dim);
2188
2189 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
2190 using
2191
2192         void isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
2193                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2194         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
2195                 __isl_take isl_point *pnt,
2196                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2197
2198         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
2199                 __isl_take isl_point *pnt,
2200                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
2201         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
2202                 __isl_take isl_point *pnt,
2203                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
2204
2205 Points can be copied or freed using
2206
2207         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
2208                 __isl_keep isl_point *pnt);
2209         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
2210
2211 A singleton set can be created from a point using
2212
2213         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
2214                 __isl_take isl_point *pnt);
2215         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
2216                 __isl_take isl_point *pnt);
2217
2218 and a box can be created from two opposite extremal points using
2219
2220         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
2221                 __isl_take isl_point *pnt1,
2222                 __isl_take isl_point *pnt2);
2223         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
2224                 __isl_take isl_point *pnt1,
2225                 __isl_take isl_point *pnt2);
2226
2227 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
2228 the following functions.
2229
2230         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
2231                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
2232                 void *user);
2233         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
2234                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
2235                 void *user);
2236
2237 The function C<fn> is called for each integer point in
2238 C<set> with as second argument the last argument of
2239 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
2240 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
2241 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
2242 enumerating and return C<-1> as well.
2243 If the enumeration is performed successfully and to completion,
2244 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
2245
2246 To obtain a single point of a (basic) set, use
2247
2248         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
2249                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2250         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
2251                 __isl_take isl_set *set);
2252
2253 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
2254 resulting point will be ``void'', a property that can be
2255 tested using
2256
2257         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
2258
2259 =head2 Piecewise Quasipolynomials
2260
2261 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
2262 a parametric point to a rational value.
2263 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
2264 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
2265 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
2266 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
2267 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
2268 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
2269 that contains the point.  Outside of the union of cells,
2270 the value is assumed to be zero.
2271 For example, the piecewise quasipolynomial
2272
2273         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
2274
2275 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
2276 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
2277 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
2278 defined over different domains.
2279 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
2280 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
2281 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
2282 the number of points in the map
2283
2284         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
2285
2286 =head3 Printing (Piecewise) Quasipolynomials
2287
2288 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
2289 using the following functions.
2290
2291         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
2292                 __isl_take isl_printer *p,
2293                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
2294
2295         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
2296                 __isl_take isl_printer *p,
2297                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2298
2299         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
2300                 __isl_take isl_printer *p,
2301                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2302
2303 The output format of the printer
2304 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
2305 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
2306 is supported.
2307 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
2308 to set the names of all dimensions
2309
2310         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
2311                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2312                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2313                 const char *s);
2314         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
2315         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
2316                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2317                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2318                 const char *s);
2319
2320 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
2321
2322 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
2323 More complicated quasipolynomials can be created by applying
2324 operations such as addition and multiplication
2325 on the resulting quasipolynomials
2326
2327         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero(
2328                 __isl_take isl_dim *dim);
2329         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one(
2330                 __isl_take isl_dim *dim);
2331         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty(
2332                 __isl_take isl_dim *dim);
2333         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty(
2334                 __isl_take isl_dim *dim);
2335         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan(
2336                 __isl_take isl_dim *dim);
2337         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst(
2338                 __isl_take isl_dim *dim,
2339                 const isl_int n, const isl_int d);
2340         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_div(
2341                 __isl_take isl_div *div);
2342         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var(
2343                 __isl_take isl_dim *dim,
2344                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2345         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
2346                 __isl_take isl_aff *aff);
2347
2348 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
2349 with a single cell can be created using the following functions.
2350 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
2351 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
2352
2353         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
2354                 __isl_take isl_dim *dim);
2355         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
2356                 __isl_take isl_set *set,
2357                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2358
2359         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
2360                 __isl_take isl_dim *dim);
2361         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
2362                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2363         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
2364                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2365                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2366
2367 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
2368 functions.
2369
2370         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
2371                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
2372         void isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
2373
2374         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
2375                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2376         void isl_pw_qpolynomial_free(
2377                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2378
2379         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
2380                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2381         void isl_union_pw_qpolynomial_free(
2382                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2383
2384 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
2385
2386 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
2387 piecewise quasipolynomial, use the following function
2388
2389         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
2390                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2391                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
2392                 void *user);
2393
2394 To extract the piecewise quasipolynomial from a union with a given dimension
2395 specification, use
2396
2397         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
2398         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
2399                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2400                 __isl_take isl_dim *dim);
2401
2402 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
2403 use either of the following two functions
2404
2405         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
2406                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2407                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2408                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2409                           void *user), void *user);
2410         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
2411                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2412                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2413                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2414                           void *user), void *user);
2415
2416 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
2417 and C<-1> on failure.  The difference between
2418 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
2419 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
2420 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
2421 compute unique representations for all existentially quantified
2422 variables and then turn these existentially quantified variables
2423 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
2424 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
2425 will not have any existentially quantified variables, but that
2426 the dimensions of the sets may be different for different
2427 invocations of C<fn>.
2428
2429 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
2430 use
2431
2432         int isl_qpolynomial_foreach_term(
2433                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
2434                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
2435                           void *user), void *user);
2436
2437 The terms themselves can be inspected and freed using
2438 these functions
2439
2440         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
2441                 enum isl_dim_type type);
2442         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
2443                 isl_int *n);
2444         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
2445                 isl_int *d);
2446         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
2447                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2448         __isl_give isl_div *isl_term_get_div(
2449                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
2450         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
2451
2452 Each term is a product of parameters, set variables and
2453 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
2454 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
2455 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
2456 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
2457 using C<isl_int_init> before calling these functions.
2458
2459 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
2460
2461 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
2462 use the following function.
2463
2464         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
2465                 isl_int *n, isl_int *d);
2466
2467 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
2468 then the numerator and denominator of the constant
2469 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
2470
2471 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
2472
2473         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
2474                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2475         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
2476                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
2477                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
2478         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
2479                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
2480                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
2481         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
2482                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
2483                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
2484         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
2485                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
2486
2487         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
2488                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2489                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2490         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
2491                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2492                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2493         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
2494                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2495                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2496         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
2497                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2498         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
2499                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2500                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2501
2502         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
2503                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2504                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2505         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
2506                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2507                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2508         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
2509                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2510                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2511
2512         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
2513                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2514                 __isl_take isl_point *pnt);
2515
2516         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
2517                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2518                 __isl_take isl_point *pnt);
2519
2520         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
2521                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2522         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
2523                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
2524                 __isl_take isl_set *set);
2525
2526         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
2527                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2528         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
2529                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
2530                 __isl_take isl_union_set *uset);
2531
2532         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
2533                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2534                 __isl_take isl_dim *model);
2535
2536         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
2537                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2538
2539         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
2540                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2541                 __isl_take isl_set *context);
2542
2543         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
2544                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2545                 __isl_take isl_set *context);
2546
2547         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
2548                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2549                 __isl_take isl_union_set *context);
2550
2551 The gist operation applies the gist operation to each of
2552 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
2553 The context is also exploited
2554 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
2555
2556         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
2557                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
2558         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
2559         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
2560                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
2561
2562 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
2563 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
2564 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
2565 will lie somewhere in between.
2566
2567 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
2568
2569 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
2570 reduction (or fold) of quasipolynomials.
2571 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
2572 The objects are mainly used to represent the result of
2573 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
2574 i.e., as the result of the following function.
2575
2576         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
2577                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2578                 enum isl_fold type, int *tight);
2579
2580         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
2581                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2582                 enum isl_fold type, int *tight);
2583
2584 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
2585 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
2586 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
2587 of the parameters there is at least
2588 one element in the domain that reaches the bound.
2589 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
2590 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
2591 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
2592 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
2593 wrapped relation becomes the domain of the result.
2594
2595 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
2596 following functions.
2597
2598         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
2599                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
2600         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
2601                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2602         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
2603                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2604         void isl_qpolynomial_fold_free(
2605                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
2606         void isl_pw_qpolynomial_fold_free(
2607                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2608         void isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
2609                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2610
2611 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
2612
2613 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
2614 using the following function.
2615
2616         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
2617                 __isl_take isl_printer *p,
2618                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2619         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
2620                 __isl_take isl_printer *p,
2621                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2622
2623 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
2624 output format of the printer
2625 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
2626 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
2627 output format of the printer
2628 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
2629 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
2630 to set the names of all dimensions
2631
2632         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
2633         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
2634                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2635                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2636                 const char *s);
2637
2638 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
2639
2640 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
2641 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
2642
2643         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
2644                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2645                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2646                             void *user), void *user);
2647
2648 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
2649 use either of the following two functions
2650
2651         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
2652                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2653                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2654                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
2655                           void *user), void *user);
2656         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
2657                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2658                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2659                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
2660                           void *user), void *user);
2661
2662 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
2663 of the difference between these two functions.
2664
2665 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
2666
2667         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
2668                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
2669                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
2670                           void *user), void *user);
2671
2672 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
2673
2674         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
2675                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
2676                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
2677
2678         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
2679                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
2680                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
2681
2682         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
2683                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
2684                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
2685
2686         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
2687                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2688                 __isl_take isl_point *pnt);
2689
2690         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
2691                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2692                 __isl_take isl_point *pnt);
2693
2694         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
2695                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2696         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
2697                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2698                 __isl_take isl_union_set *uset);
2699
2700         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
2701                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2702
2703         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
2704                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2705
2706         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
2707                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2708                 __isl_take isl_set *context);
2709
2710         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
2711                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2712                 __isl_take isl_union_set *context);
2713
2714 The gist operation applies the gist operation to each of
2715 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
2716 In future, the operation will also exploit the context
2717 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
2718
2719         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
2720         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
2721                 __isl_take isl_set *set,
2722                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2723                 int *tight);
2724         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
2725         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
2726                 __isl_take isl_map *map,
2727                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2728                 int *tight);
2729         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
2730         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
2731                 __isl_take isl_union_set *uset,
2732                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2733                 int *tight);
2734         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
2735         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
2736                 __isl_take isl_union_map *umap,
2737                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2738                 int *tight);
2739
2740 The functions taking a map
2741 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
2742 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
2743 over all elements in the intersection of the range of the map
2744 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
2745 as a function of an element in the domain of the map.
2746 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
2747 intersection of the set and the domain of the
2748 piecewise quasipolynomial reduction.
2749
2750 =head2 Dependence Analysis
2751
2752 C<isl> contains specialized functionality for performing
2753 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
2754 and a collection of possible I<source> access relations,
2755 C<isl> can compute relations that describe
2756 for each iteration of the sink access, which iteration
2757 of which of the source access relations was the last
2758 to access the same data element before the given iteration
2759 of the sink access.
2760 To compute standard flow dependences, the sink should be
2761 a read, while the sources should be writes.
2762 If any of the source accesses are marked as being I<may>
2763 accesses, then there will be a dependence to the last
2764 I<must> access B<and> to any I<may> access that follows
2765 this last I<must> access.
2766 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
2767 then memory based dependence analysis is performed.
2768 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
2769 then value based dependence analysis is performed.
2770
2771         #include <isl/flow.h>
2772
2773         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
2774
2775         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
2776                 __isl_take isl_map *sink,
2777                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
2778                 int max_source);
2779         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
2780                 __isl_take isl_access_info *acc,
2781                 __isl_take isl_map *source, int must,
2782                 void *source_user);
2783         void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
2784
2785         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
2786                 __isl_take isl_access_info *acc);
2787
2788         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
2789                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
2790                           void *dep_user, void *user),
2791                 void *user);
2792         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
2793                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
2794         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
2795
2796 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
2797 dependence analysis.  The other functions are used to construct
2798 the input for this function or to read off the output.
2799
2800 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
2801 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
2802 The arguments to this functions are the sink access relation
2803 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
2804 access to the user, a callback function for specifying the
2805 relative order of source and sink accesses, and the number
2806 of source access relations that will be added.
2807 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
2808 The function is called with two user supplied tokens identifying
2809 either a source or the sink and it should return the shared nesting
2810 level and the relative order of the two accesses.
2811 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
2812 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
2813 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
2814 it should return I<2 * n>.
2815 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
2816 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
2817 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
2818 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
2819 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
2820 of the relation accesses I<all> elements in its image.
2821 The C<source_user> token is again used to identify
2822 the source access.  The range of the source access relation
2823 C<source> should have the same dimension as the range
2824 of the sink access relation.
2825 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
2826 called explicitly, because it is called implicitly by
2827 C<isl_access_info_compute_flow>.
2828
2829 The result of the dependence analysis is collected in an
2830 C<isl_flow>.  There may be elements of
2831 the sink access for which no preceding source access could be
2832 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
2833 The relations containing these elements can be obtained through
2834 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
2835 and the second with C<must> unset.
2836 In the case of standard flow dependence analysis,
2837 with the sink a read and the sources I<must> writes,
2838 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
2839 array elements and the second relation is empty.
2840 The actual flow dependences can be extracted using
2841 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
2842 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
2843 a source and the sink.  The callback function is called
2844 with four arguments, the actual flow dependence relation
2845 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
2846 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
2847 identifying the source and an additional C<void *> with value
2848 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
2849 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
2850 source and if it is not followed by any I<may> sources.
2851
2852 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
2853 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
2854
2855 A higher-level interface to dependence analysis is provided
2856 by the following function.
2857
2858         #include <isl/flow.h>
2859
2860         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
2861                 __isl_take isl_union_map *must_source,
2862                 __isl_take isl_union_map *may_source,
2863                 __isl_take isl_union_map *schedule,
2864                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
2865                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
2866                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
2867                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
2868
2869 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
2870 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
2871 of the domains of the accesses and of the schedule.
2872 The relative order of the iteration domains is given by the
2873 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
2874 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
2875 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
2876 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
2877 any of the other arguments is treated as an error.
2878
2879 =head2 Scheduling
2880
2881 B<The functionality described in this section is fairly new
2882 and may be subject to change.>
2883
2884 The following function can be used to compute a schedule
2885 for a union of domains.  The generated schedule respects
2886 all C<validity> dependences.  That is, all dependence distances
2887 over these dependences in the scheduled space are lexicographically
2888 positive.  The generated schedule schedule also tries to minimize
2889 the dependence distances over C<proximity> dependences.
2890 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
2891 for groups of domains where the dependence distances have only
2892 non-negative values.
2893 The algorithm used to construct the schedule is similar to that
2894 of C<Pluto>.
2895
2896         #include <isl/schedule.h>
2897         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
2898                 __isl_take isl_union_set *domain,
2899                 __isl_take isl_union_map *validity,
2900                 __isl_take isl_union_map *proximity);
2901         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
2902
2903 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
2904 from an C<isl_schedule> using the following function.
2905
2906         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
2907                 __isl_keep isl_schedule *sched);
2908
2909 This mapping can also be obtained in pieces using the following functions.
2910
2911         int isl_schedule_n_band(__isl_keep isl_schedule *sched);
2912         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_band(
2913                 __isl_keep isl_schedule *sched, unsigned band);
2914
2915 C<isl_schedule_n_band> returns the maximal number of bands.
2916 C<isl_schedule_get_band> returns a union of mappings from a domain to
2917 the band of consecutive schedule dimensions with the given sequence
2918 number for that domain.  Bands with the same sequence number but for
2919 different domains may be completely unrelated.
2920 Within a band, the corresponding coordinates of the distance vectors
2921 are all non-negative, assuming that the coordinates for all previous
2922 bands are all zero.
2923
2924 =head2 Parametric Vertex Enumeration
2925
2926 The parametric vertex enumeration described in this section
2927 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
2928 library.
2929
2930         #include <isl/vertices.h>
2931         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
2932                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2933
2934 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
2935 actual computation of the parametric vertices and the chamber
2936 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
2937 This information can be queried by either iterating over all
2938 the vertices or iterating over all the chambers or cells
2939 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
2940
2941         int isl_vertices_foreach_vertex(
2942                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
2943                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
2944                 void *user);
2945
2946         int isl_vertices_foreach_cell(
2947                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
2948                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
2949                 void *user);
2950         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
2951                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
2952                 void *user);
2953
2954 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
2955 the following.
2956
2957         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
2958                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
2959         int isl_vertices_get_n_vertices(
2960                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
2961         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
2962
2963 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
2964
2965         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
2966         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
2967         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
2968                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
2969         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
2970                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
2971         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
2972
2973 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
2974 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
2975 of the vertex.
2976 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
2977 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
2978 and should not be mixed with integer sets.
2979
2980 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
2981
2982         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
2983         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
2984                 __isl_keep isl_cell *cell);
2985         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
2986
2987 =head1 Applications
2988
2989 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
2990 it also contains some basic applications that use some
2991 of the functionality of C<isl>.
2992 The input may be specified in either the L<isl format>
2993 or the L<PolyLib format>.
2994
2995 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
2996
2997 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
2998 an integer element of the polyhedron, if there is any.
2999 The first column in the output is the denominator and is always
3000 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
3001 then a vector of length zero is printed.
3002
3003 =head2 C<isl_pip>
3004
3005 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
3006 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
3007 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
3008 of constraints on a parametric polyhedron.
3009 The coefficients of the parameters appear in the last columns
3010 (but before the final constant column).
3011 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
3012 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
3013 is just a dump of the internal state.
3014
3015 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
3016
3017 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
3018 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
3019 If an affine objective function
3020 is given, then the constant should appear in the last column.
3021
3022 =head2 C<isl_polytope_scan>
3023
3024 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
3025 all integer points in the polytope.