add isl_pw_multi_aff_from_multi_aff
[platform/upstream/isl.git] / doc / user.pod
1 =head1 Introduction
2
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
12
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
22
23 =head2 Backward Incompatible Changes
24
25 =head3 Changes since isl-0.02
26
27 =over
28
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
31
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
35
36 =back
37
38 =head3 Changes since isl-0.03
39
40 =over
41
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
46
47 =back
48
49 =head3 Changes since isl-0.04
50
51 =over
52
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
55
56 =back
57
58 =head3 Changes since isl-0.05
59
60 =over
61
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
64
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
69
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take a B<map> space as input.  An old call
72 C<isl_map_identity(space)> can be rewritten to
73 C<isl_map_identity(isl_space_map_from_set(space))>.
74
75 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
76 a parameter position as input.  Instead, the exponent
77 is now expressed as the domain of the resulting relation.
78
79 =back
80
81 =head3 Changes since isl-0.06
82
83 =over
84
85 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
86 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
87 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
88
89 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
90 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
91 but they will be removed in the future.
92
93 =back
94
95 =head3 Changes since isl-0.07
96
97 =over
98
99 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
100 C<isl_pw_aff_union_max>.
101 Similarly, the function C<isl_pw_aff_add> has been renamed to
102 C<isl_pw_aff_union_add>.
103
104 =item * The C<isl_dim> type has been renamed to C<isl_space>
105 along with the associated functions.
106 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
107 but they will be removed in the future.
108
109 =item * Spaces of maps, sets and parameter domains are now
110 treated differently.  The distinction between map spaces and set spaces
111 has always been made on a conceptual level, but proper use of such spaces
112 was never checked.  Furthermore, up until isl-0.07 there was no way
113 of explicitly creating a parameter space.  These can now be created
114 directly using C<isl_space_params_alloc> or from other spaces using
115 C<isl_space_params>.
116
117 =item * The space in which C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_qpolynomial>,
118 C<isl_pw_qpolynomial>, C<isl_qpolynomial_fold> and C<isl_pw_qpolynomial_fold>
119 objects live is now a map space
120 instead of a set space.  This means, for example, that the dimensions
121 of the domain of an C<isl_aff> are now considered to be of type
122 C<isl_dim_in> instead of C<isl_dim_set>.  Extra functions have been
123 added to obtain the domain space.  Some of the constructors still
124 take a domain space and have therefore been renamed.
125
126 =item * The functions C<isl_equality_alloc> and C<isl_inequality_alloc>
127 now take an C<isl_local_space> instead of an C<isl_space>.
128 An C<isl_local_space> can be created from an C<isl_space>
129 using C<isl_local_space_from_space>.
130
131 =item * The C<isl_div> type has been removed.  Functions that used
132 to return an C<isl_div> now return an C<isl_aff>.
133 Note that the space of an C<isl_aff> is that of relation.
134 When replacing a call to C<isl_div_get_coefficient> by a call to
135 C<isl_aff_get_coefficient> any C<isl_dim_set> argument needs
136 to be replaced by C<isl_dim_in>.
137 A call to C<isl_aff_from_div> can be replaced by a call
138 to C<isl_aff_floor>.
139 A call to C<isl_qpolynomial_div(div)> call be replaced by
140 the nested call
141
142         isl_qpolynomial_from_aff(isl_aff_floor(div))
143
144 The function C<isl_constraint_div> has also been renamed
145 to C<isl_constraint_get_div>.
146
147 =item * The C<nparam> argument has been removed from
148 C<isl_map_read_from_str> and similar functions.
149 When reading input in the original PolyLib format,
150 the result will have no parameters.
151 If parameters are expected, the caller may want to perform
152 dimension manipulation on the result.
153
154 =back
155
156 =head3 Changes since isl-0.09
157
158 =over
159
160 =item * The C<schedule_split_parallel> option has been replaced
161 by the C<schedule_split_scaled> option.
162
163 =item * The first argument of C<isl_pw_aff_cond> is now
164 an C<isl_pw_aff> instead of an C<isl_set>.
165 A call C<isl_pw_aff_cond(a, b, c)> can be replaced by
166
167         isl_pw_aff_cond(isl_set_indicator_function(a), b, c)
168
169 =back
170
171 =head1 Installation
172
173 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
174 or from the git repository.  Both are available from
175 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
176 The installation process depends on how you obtained
177 the source.
178
179 =head2 Installation from the git repository
180
181 =over
182
183 =item 1 Clone or update the repository
184
185 The first time the source is obtained, you need to clone
186 the repository.
187
188         git clone git://repo.or.cz/isl.git
189
190 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
191
192         git pull
193
194 =item 2 Generate C<configure>
195
196         ./autogen.sh
197
198 =back
199
200 After performing the above steps, continue
201 with the L<Common installation instructions>.
202
203 =head2 Common installation instructions
204
205 =over
206
207 =item 1 Obtain C<GMP>
208
209 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
210 Your distribution may not provide these header files by default
211 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
212 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
213 source, available from L<http://gmplib.org/>.
214
215 =item 2 Configure
216
217 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
218 To run it, just type
219
220         ./configure
221
222 optionally followed by some configure options.
223 A complete list of options can be obtained by running
224
225         ./configure --help
226
227 Below we discuss some of the more common options.
228
229 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
230 C<piplib> functionality is currently used by default.
231 The C<--with-piplib> option can
232 be used to specify which C<piplib>
233 library to use, either an installed version (C<system>),
234 an externally built version (C<build>)
235 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
236 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
237 and C<piplib>.
238
239 =over
240
241 =item C<--prefix>
242
243 Installation prefix for C<isl>
244
245 =item C<--with-gmp-prefix>
246
247 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
248
249 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
250
251 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
252
253 =item C<--with-piplib>
254
255 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
256
257 =item C<--with-piplib-prefix>
258
259 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
260
261 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
262
263 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
264
265 =item C<--with-piplib-builddir>
266
267 Location where C<build> C<piplib> was built.
268
269 =back
270
271 =item 3 Compile
272
273         make
274
275 =item 4 Install (optional)
276
277         make install
278
279 =back
280
281 =head1 Library
282
283 =head2 Initialization
284
285 All manipulations of integer sets and relations occur within
286 the context of an C<isl_ctx>.
287 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
288 All arguments of a function are required to have been allocated
289 within the same context.
290 There are currently no functions available for moving an object
291 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
292 there is currently no way of safely moving an object from one
293 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
294
295 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
296 freed using C<isl_ctx_free>.
297 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
298 before the C<isl_ctx> itself is freed.
299
300         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
301         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
302
303 =head2 Integers
304
305 All operations on integers, mainly the coefficients
306 of the constraints describing the sets and relations,
307 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
308 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
309 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
310 are wrapped inside C<isl> specific macros.
311 The basic type is C<isl_int> and the operations below
312 are available on this type.
313 The meanings of these operations are essentially the same
314 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
315 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
316 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
317 and they need to be released with C<isl_int_clear>
318 after the last use.
319 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
320 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
321 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
322 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
323
324 =over
325
326 =item isl_int_init(i)
327
328 =item isl_int_clear(i)
329
330 =item isl_int_set(r,i)
331
332 =item isl_int_set_si(r,i)
333
334 =item isl_int_set_gmp(r,g)
335
336 =item isl_int_get_gmp(i,g)
337
338 =item isl_int_abs(r,i)
339
340 =item isl_int_neg(r,i)
341
342 =item isl_int_swap(i,j)
343
344 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
345
346 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
347
348 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
349
350 =item isl_int_add(r,i,j)
351
352 =item isl_int_sub(r,i,j)
353
354 =item isl_int_mul(r,i,j)
355
356 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
357
358 =item isl_int_addmul(r,i,j)
359
360 =item isl_int_submul(r,i,j)
361
362 =item isl_int_gcd(r,i,j)
363
364 =item isl_int_lcm(r,i,j)
365
366 =item isl_int_divexact(r,i,j)
367
368 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
369
370 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
371
372 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
373
374 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
375
376 =item isl_int_read(r,s)
377
378 =item isl_int_print(out,i,width)
379
380 =item isl_int_sgn(i)
381
382 =item isl_int_cmp(i,j)
383
384 =item isl_int_cmp_si(i,si)
385
386 =item isl_int_eq(i,j)
387
388 =item isl_int_ne(i,j)
389
390 =item isl_int_lt(i,j)
391
392 =item isl_int_le(i,j)
393
394 =item isl_int_gt(i,j)
395
396 =item isl_int_ge(i,j)
397
398 =item isl_int_abs_eq(i,j)
399
400 =item isl_int_abs_ne(i,j)
401
402 =item isl_int_abs_lt(i,j)
403
404 =item isl_int_abs_gt(i,j)
405
406 =item isl_int_abs_ge(i,j)
407
408 =item isl_int_is_zero(i)
409
410 =item isl_int_is_one(i)
411
412 =item isl_int_is_negone(i)
413
414 =item isl_int_is_pos(i)
415
416 =item isl_int_is_neg(i)
417
418 =item isl_int_is_nonpos(i)
419
420 =item isl_int_is_nonneg(i)
421
422 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
423
424 =back
425
426 =head2 Sets and Relations
427
428 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
429 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
430 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
431 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
432 can be described as a conjunction of affine constraints, while
433 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
434 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
435 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
436 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
437 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
438 where spaces are considered different if they have a different number
439 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
440 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
441 one set of variables, while relations have two sets of variables,
442 input variables and output variables.
443
444 =head2 Memory Management
445
446 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
447 several substeps and since the user is usually not interested in
448 the intermediate results, most functions that return a new object
449 will also release all the objects passed as arguments.
450 If the user still wants to use one or more of these arguments
451 after the function call, she should pass along a copy of the
452 object rather than the object itself.
453 The user is then responsible for making sure that the original
454 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
455
456 The arguments and return values of all documented functions are
457 annotated to make clear which arguments are released and which
458 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
459 are used
460
461 =over
462
463 =item C<__isl_give>
464
465 C<__isl_give> means that a new object is returned.
466 The user should make sure that the returned pointer is
467 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
468 In between, it can be used as a value for as many
469 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
470 There is one exception, and that is the case where the
471 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
472 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
473
474 =item C<__isl_take>
475
476 C<__isl_take> means that the object the argument points to
477 is taken over by the function and may no longer be used
478 by the user as an argument to any other function.
479 The pointer value must be one returned by a function
480 returning an C<__isl_give> pointer.
481 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
482 be treated as an error in the sense that the function will
483 not perform its usual operation.  However, it will still
484 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
485 are released.
486
487 =item C<__isl_keep>
488
489 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
490 temporarily.  After the function has finished, the user
491 can still use it as an argument to other functions.
492 A C<NULL> value will be treated in the same way as
493 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
494
495 =back
496
497 =head2 Error Handling
498
499 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
500 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
501 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
502 to react on error: to warn, to continue or to abort.
503
504 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
505 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
506 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
507 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
508 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
509 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
510 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
511 continue to use isl, but only to observe new errors.
512
513         #include <isl/ctx.h>
514         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
515         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
516
517 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
518 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
519 implement its own error reporting.
520
521 The last option is to directly abort the execution of the program from within
522 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
523 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
524 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
525 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
526 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
527 abort on error.
528
529 The on error behavior of isl can be specified by calling
530 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
531 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
532 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
533 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
534 It is also possible to query the current error mode.
535
536         #include <isl/options.h>
537         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
538         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
539
540 =head2 Identifiers
541
542 Identifiers are used to identify both individual dimensions
543 and tuples of dimensions.  They consist of a name and an optional
544 pointer.  Identifiers with the same name but different pointer values
545 are considered to be distinct.
546 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
547 using the following functions.
548
549         #include <isl/id.h>
550         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
551                 __isl_keep const char *name, void *user);
552         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
553         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
554
555         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
556         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
557         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
558
559         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
560                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
561
562 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
563 data structure, so the result can only be used while the
564 corresponding C<isl_id> is alive.
565
566 =head2 Spaces
567
568 Whenever a new set or relation is created from scratch,
569 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
570
571         #include <isl/space.h>
572         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
573                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
574         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
575                 unsigned nparam);
576         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
577                 unsigned nparam, unsigned dim);
578         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
579         void isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
580         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
581                 enum isl_dim_type type);
582
583 The space used for creating a parameter domain
584 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
585 For other sets, the space
586 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
587 for a relation, the space
588 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
589 C<isl_space_dim> can be used
590 to find out the number of dimensions of each type in
591 a space, where type may be
592 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
593 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
594 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
595
596 To check whether a given space is that of a set or a map
597 or whether it is a parameter space, use these functions:
598
599         #include <isl/space.h>
600         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
601         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
602
603 It is often useful to create objects that live in the
604 same space as some other object.  This can be accomplished
605 by creating the new objects
606 (see L<Creating New Sets and Relations> or
607 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
608 of the original object.
609
610         #include <isl/set.h>
611         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
612                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
613         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
614
615         #include <isl/union_set.h>
616         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
617                 __isl_keep isl_union_set *uset);
618
619         #include <isl/map.h>
620         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
621                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
622         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
623
624         #include <isl/union_map.h>
625         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
626                 __isl_keep isl_union_map *umap);
627
628         #include <isl/constraint.h>
629         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
630                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
631
632         #include <isl/polynomial.h>
633         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
634                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
635         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
636                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
637         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
638                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
639         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
640                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
641         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
642                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
643         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
644                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
645         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
646                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
647         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
648                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
649         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
650                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
651
652         #include <isl/aff.h>
653         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
654                 __isl_keep isl_aff *aff);
655         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
656                 __isl_keep isl_aff *aff);
657         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
658                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
659         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
660                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
661         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
662                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
663         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
664                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
665         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
666                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
667
668         #include <isl/point.h>
669         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
670                 __isl_keep isl_point *pnt);
671
672 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
673 using the following functions.
674
675         #include <isl/space.h>
676         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
677                 __isl_take isl_space *space,
678                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
679                 __isl_take isl_id *id);
680         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
681                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
682         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
683                 __isl_keep isl_space *space,
684                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
685         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
686                 __isl_take isl_space *space,
687                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
688                  __isl_keep const char *name);
689         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
690                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
691         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
692                 __isl_keep isl_space *space,
693                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
694
695 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
696 data structure, so the result can only be used while the
697 corresponding C<isl_space> is alive.
698 Also note that every function that operates on two sets or relations
699 requires that both arguments have the same parameters.  This also
700 means that if one of the arguments has named parameters, then the
701 other needs to have named parameters too and the names need to match.
702 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
703 arguments may have different parameters (as long as they are named),
704 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
705 the arguments.
706
707 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
708 its position can be obtained from the following function.
709
710         #include <isl/space.h>
711         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
712                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
713         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
714                 enum isl_dim_type type, const char *name);
715
716 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
717 using the following functions.
718
719         #include <isl/space.h>
720         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
721                 __isl_take isl_space *space,
722                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
723         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
724                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
725         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
726                 enum isl_dim_type type);
727         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
728                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
729         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
730                 __isl_take isl_space *space,
731                 enum isl_dim_type type, const char *s);
732         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
733                 enum isl_dim_type type);
734
735 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
736 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
737 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
738 data structure.
739 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
740 to have the same name.
741
742 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
743 the domain or range of a relation can be a nested relation.
744 The following functions can be used to construct and deconstruct
745 such nested spaces.
746
747         #include <isl/space.h>
748         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
749         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
750         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
751
752 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
753 be the space of a set, while that of
754 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
755 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
756 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
757
758 Spaces can be created from other spaces
759 using the following functions.
760
761         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
762         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
763         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
764         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
765         __isl_give isl_space *isl_space_params(
766                 __isl_take isl_space *space);
767         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
768                 __isl_take isl_space *space);
769         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
770         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
771                 __isl_take isl_space *right);
772         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
773                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
774         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
775                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
776         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
777                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
778         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
779                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
780         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
781                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
782                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
783                 unsigned n);
784         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
785                 __isl_take isl_space *space);
786         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
787                 __isl_take isl_space *domain,
788                 __isl_take isl_space *range);
789         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
790
791 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
792 the name and the internal structure are lost.
793
794 =head2 Local Spaces
795
796 A local space is essentially a space with
797 zero or more existentially quantified variables.
798 The local space of a basic set or relation can be obtained
799 using the following functions.
800
801         #include <isl/set.h>
802         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
803                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
804
805         #include <isl/map.h>
806         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
807                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
808
809 A new local space can be created from a space using
810
811         #include <isl/local_space.h>
812         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
813                 __isl_take isl_space *space);
814
815 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
816
817         #include <isl/local_space.h>
818         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
819                 __isl_keep isl_local_space *ls);
820         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
821         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
822                 enum isl_dim_type type);
823         const char *isl_local_space_get_dim_name(
824                 __isl_keep isl_local_space *ls,
825                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
826         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
827                 __isl_take isl_local_space *ls,
828                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
829         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
830                 __isl_take isl_local_space *ls,
831                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
832                 __isl_take isl_id *id);
833         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
834                 __isl_keep isl_local_space *ls);
835         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
836                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
837         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
838                 __isl_keep isl_local_space *ls);
839         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
840
841 Two local spaces can be compared using
842
843         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
844                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
845
846 Local spaces can be created from other local spaces
847 using the following functions.
848
849         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
850                 __isl_take isl_local_space *ls);
851         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
852                 __isl_take isl_local_space *ls);
853         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
854                 __isl_take isl_local_space *ls);
855         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
856                 __isl_take isl_local_space *ls1,
857                 __isl_take isl_local_space *ls2);
858         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
859                 __isl_take isl_local_space *ls,
860                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
861         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
862                 __isl_take isl_local_space *ls,
863                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
864         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
865                 __isl_take isl_local_space *ls,
866                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
867
868 =head2 Input and Output
869
870 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
871 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
872 in some cases.
873
874 =head3 C<isl> format
875
876 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
877 syntax for describing the parameters and allows for the definition
878 of an existentially quantified variable as the integer division
879 of an affine expression.
880 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
881 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
882
883         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
884                                 i - 10 a <= 6) }
885
886 A set or relation can have several disjuncts, separated
887 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
888 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
889 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
890 C<and>.
891
892 =head3 C<PolyLib> format
893
894 If the represented set is a union, then the first line
895 contains a single number representing the number of disjuncts.
896 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
897
898 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
899 The first line contains two numbers representing
900 the number of rows and columns,
901 where the number of rows is equal to the number of constraints
902 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
903 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
904 In each row, the first column indicates whether the constraint
905 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
906 corresponds to the constant term.
907
908 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
909 appear in the last columns before the constant column.
910 The coefficients of any existentially quantified variables appear
911 between those of the set variables and those of the parameters.
912
913 =head3 Extended C<PolyLib> format
914
915 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
916 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
917 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
918 also contains four additional numbers:
919 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
920 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
921 quantified variables) and the number of parameters.
922 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
923 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
924 dimensions is zero.
925
926 =head3 Input
927
928         #include <isl/set.h>
929         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
930                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
931         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
932                 isl_ctx *ctx, const char *str);
933         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
934                 FILE *input);
935         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
936                 const char *str);
937
938         #include <isl/map.h>
939         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
940                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
941         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
942                 isl_ctx *ctx, const char *str);
943         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
944                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
945         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
946                 const char *str);
947
948         #include <isl/union_set.h>
949         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
950                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
951         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
952                 isl_ctx *ctx, const char *str);
953
954         #include <isl/union_map.h>
955         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
956                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
957         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
958                 isl_ctx *ctx, const char *str);
959
960 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
961 or the C<isl> format.
962
963 =head3 Output
964
965 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
966 be created.
967
968         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
969                 FILE *file);
970         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
971         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
972         __isl_give char *isl_printer_get_str(
973                 __isl_keep isl_printer *printer);
974
975 The behavior of the printer can be modified in various ways
976
977         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
978                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
979         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
980                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
981         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
982                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
983         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
984                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
985         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
986                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
987
988 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
989 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
990 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
991 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
992 C<isl_printer_set_indent>) spaces
993 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
994 In the C<PolyLib> format output,
995 the coefficients of the existentially quantified variables
996 appear between those of the set variables and those
997 of the parameters.
998 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
999 by the specified amount (which may be negative).
1000
1001 To actually print something, use
1002
1003         #include <isl/set.h>
1004         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1005                 __isl_take isl_printer *printer,
1006                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1007         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1008                 __isl_take isl_printer *printer,
1009                 __isl_keep isl_set *set);
1010
1011         #include <isl/map.h>
1012         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1013                 __isl_take isl_printer *printer,
1014                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1015         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1016                 __isl_take isl_printer *printer,
1017                 __isl_keep isl_map *map);
1018
1019         #include <isl/union_set.h>
1020         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1021                 __isl_take isl_printer *p,
1022                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1023
1024         #include <isl/union_map.h>
1025         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1026                 __isl_take isl_printer *p,
1027                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1028
1029 When called on a file printer, the following function flushes
1030 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1031
1032         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1033                 __isl_take isl_printer *p);
1034
1035 =head2 Creating New Sets and Relations
1036
1037 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1038
1039 =over
1040
1041 =item * Empty sets and relations
1042
1043         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1044                 __isl_take isl_space *space);
1045         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1046                 __isl_take isl_space *space);
1047         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1048                 __isl_take isl_space *space);
1049         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1050                 __isl_take isl_space *space);
1051         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1052                 __isl_take isl_space *space);
1053         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1054                 __isl_take isl_space *space);
1055
1056 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1057 is only used to specify the parameters.
1058
1059 =item * Universe sets and relations
1060
1061         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1062                 __isl_take isl_space *space);
1063         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1064                 __isl_take isl_space *space);
1065         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1066                 __isl_take isl_space *space);
1067         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1068                 __isl_take isl_space *space);
1069         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1070                 __isl_take isl_union_set *uset);
1071         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1072                 __isl_take isl_union_map *umap);
1073
1074 The sets and relations constructed by the functions above
1075 contain all integer values, while those constructed by the
1076 functions below only contain non-negative values.
1077
1078         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1079                 __isl_take isl_space *space);
1080         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1081                 __isl_take isl_space *space);
1082         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1083                 __isl_take isl_space *space);
1084         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1085                 __isl_take isl_space *space);
1086
1087 =item * Identity relations
1088
1089         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1090                 __isl_take isl_space *space);
1091         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1092                 __isl_take isl_space *space);
1093
1094 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1095 to be the same.
1096
1097 =item * Lexicographic order
1098
1099         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1100                 __isl_take isl_space *set_space);
1101         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1102                 __isl_take isl_space *set_space);
1103         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1104                 __isl_take isl_space *set_space);
1105         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1106                 __isl_take isl_space *set_space);
1107         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1108                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1109         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1110                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1111         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1112                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1113         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1114                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1115
1116 The first four functions take a space for a B<set>
1117 and return relations that express that the elements in the domain
1118 are lexicographically less
1119 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1120 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1121 than the elements in the range.
1122 The last four functions take a space for a map
1123 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1124 in the domain are lexicographically less
1125 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1126 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1127 than the first C<n> dimensions in the range.
1128
1129 =back
1130
1131 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1132 using the following functions.
1133
1134         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1135                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1136         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1137                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1138
1139 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1140 using the following functions.
1141
1142         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1143                 __isl_take isl_map *map);
1144         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1145                 __isl_take isl_set *set);
1146
1147 The inverse conversions below can only be used if the input
1148 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1149 space.
1150
1151         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1152                 __isl_take isl_union_set *uset);
1153         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1154                 __isl_take isl_union_map *umap);
1155
1156 A zero-dimensional set can be constructed on a given parameter domain
1157 using the following function.
1158
1159         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1160                 __isl_take isl_set *set);
1161
1162 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1163 functions.
1164
1165         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1166                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1167         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1168         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1169                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1170         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1171                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1172         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1173         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1174                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1175         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1176         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1177         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1178         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1179         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1180         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1181
1182 Other sets and relations can be constructed by starting
1183 from a universe set or relation, adding equality and/or
1184 inequality constraints and then projecting out the
1185 existentially quantified variables, if any.
1186 Constraints can be constructed, manipulated and
1187 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1188 using the following functions.
1189
1190         #include <isl/constraint.h>
1191         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1192                 __isl_take isl_local_space *ls);
1193         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1194                 __isl_take isl_local_space *ls);
1195         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1196                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1197         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1198                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1199         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1200                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1201                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1202         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1203                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1204                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1205         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1206                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1207                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1208         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1209                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1210                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1211         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1212                 __isl_take isl_map *map,
1213                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1214         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1215                 __isl_take isl_set *set,
1216                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1217         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1218                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1219                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1220
1221 For example, to create a set containing the even integers
1222 between 10 and 42, you would use the following code.
1223
1224         isl_space *space;
1225         isl_local_space *ls;
1226         isl_constraint *c;
1227         isl_basic_set *bset;
1228
1229         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1230         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1231         ls = isl_local_space_from_space(space);
1232
1233         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1234         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1235         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1236         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1237
1238         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1239         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1240         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1241         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1242
1243         c = isl_inequality_alloc(ls);
1244         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1245         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1246         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1247
1248         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1249
1250 Or, alternatively,
1251
1252         isl_basic_set *bset;
1253         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1254                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1255
1256 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1257 describing the equalities and the inequalities.
1258
1259         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1260                 __isl_take isl_space *space,
1261                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1262                 enum isl_dim_type c1,
1263                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1264                 enum isl_dim_type c4);
1265         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1266                 __isl_take isl_space *space,
1267                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1268                 enum isl_dim_type c1,
1269                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1270                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1271
1272 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1273 different kinds of variables appear in the input matrices
1274 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1275 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1276 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1277 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1278
1279 A (basic) set or relation can also be constructed from a (piecewise)
1280 (multiple) affine expression
1281 or a list of affine expressions
1282 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1283 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1284
1285         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1286                 __isl_take isl_aff *aff);
1287         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1288                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1289         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1290                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1291         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1292                 __isl_take isl_space *domain_space,
1293                 __isl_take isl_aff_list *list);
1294         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1295                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1296         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1297                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1298         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1299                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1300         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1301                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1302
1303 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1304 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1305 of zero affine expressions.
1306
1307 =head2 Inspecting Sets and Relations
1308
1309 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1310 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1311 explained in the following sections.
1312 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1313 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1314 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1315 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1316
1317         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1318                 __isl_take isl_set *set);
1319         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1320                 __isl_take isl_map *map);
1321         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1322                 __isl_take isl_union_set *uset);
1323         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1324                 __isl_take isl_union_map *umap);
1325
1326 This explicit representation defines the existentially quantified
1327 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1328 including earlier existentially quantified variables.
1329 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1330 has a unique value when the values of the other variables are known.
1331 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1332 with the same explicit representations, should appear in the
1333 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1334 either of the following functions.
1335
1336         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1337                 __isl_take isl_set *set);
1338         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1339                 __isl_take isl_map *map);
1340
1341 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1342 using the following functions, which compute an overapproximation.
1343
1344         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1345                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1346         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1347                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1348         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1349                 __isl_take isl_set *set);
1350         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1351                 __isl_take isl_map *map);
1352
1353 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1354
1355         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1356                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1357                 void *user);
1358         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1359                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1360                 void *user);
1361
1362 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1363 from
1364
1365         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1366         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1367
1368 To extract the set or map in a given space from a union, use
1369
1370         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1371                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1372                 __isl_take isl_space *space);
1373         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1374                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1375                 __isl_take isl_space *space);
1376
1377 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1378
1379         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1380                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1381                 void *user);
1382         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1383                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1384                 void *user);
1385
1386 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1387 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1388 occurs, the above functions will return -1.
1389
1390 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1391 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1392 If this is required, then the user should call one of
1393 the following functions first.
1394
1395         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1396                 __isl_take isl_set *set);
1397         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1398                 __isl_take isl_map *map);
1399
1400 The number of basic sets in a set can be obtained
1401 from
1402
1403         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1404
1405 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1406
1407         #include <isl/constraint.h>
1408
1409         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1410                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1411                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1412                 void *user);
1413         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1414
1415 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1416 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1417 occurs, the above functions will return -1.
1418 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1419 Use the following function to find out whether a constraint
1420 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1421
1422         int isl_constraint_is_equality(
1423                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1424
1425 The coefficients of the constraints can be inspected using
1426 the following functions.
1427
1428         void isl_constraint_get_constant(
1429                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1430         void isl_constraint_get_coefficient(
1431                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1432                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1433         int isl_constraint_involves_dims(
1434                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1435                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1436
1437 The explicit representations of the existentially quantified
1438 variables can be inspected using the following function.
1439 Note that the user is only allowed to use this function
1440 if the inspected set or map is the result of a call
1441 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1442 The existentially quantified variable is equal to the floor
1443 of the returned affine expression.  The affine expression
1444 itself can be inspected using the functions in
1445 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1446
1447         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1448                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1449
1450 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1451 form, use the following functions.
1452
1453         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1454                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1455                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1456                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1457         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1458                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1459                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1460                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1461         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1462                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1463                 enum isl_dim_type c1,
1464                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1465                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1466         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1467                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1468                 enum isl_dim_type c1,
1469                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1470                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1471
1472 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1473 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1474 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1475 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1476
1477 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1478 be obtained using the following functions.
1479
1480         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1481                 enum isl_dim_type type);
1482         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1483                 enum isl_dim_type type);
1484         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1485                 enum isl_dim_type type);
1486         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1487                 enum isl_dim_type type);
1488
1489 To check whether the description of a set or relation depends
1490 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1491 constraints.  Instead the following functions can be used.
1492
1493         int isl_basic_set_involves_dims(
1494                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1495                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1496         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1497                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1498         int isl_basic_map_involves_dims(
1499                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1500                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1501         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1502                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1503
1504 Similarly, the following functions can be used to check whether
1505 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1506
1507         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1508                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1509         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1510                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1511
1512 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1513 or relation can be read off or set using the following functions.
1514
1515         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1516                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1517         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1518                 __isl_take isl_set *set);
1519         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1520         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1521                 __isl_keep isl_set *set);
1522         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1523                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1524                 __isl_take isl_id *id);
1525         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1526                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1527         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1528                 enum isl_dim_type type);
1529         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1530                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1531
1532         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1533                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1534         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1535                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1536         const char *isl_set_get_tuple_name(
1537                 __isl_keep isl_set *set);
1538         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1539                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1540                 enum isl_dim_type type);
1541         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1542                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1543                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1544         const char *isl_map_get_tuple_name(
1545                 __isl_keep isl_map *map,
1546                 enum isl_dim_type type);
1547
1548 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1549 an internal data structure.
1550 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1551 read off using the following functions.
1552
1553         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1554                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1555                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1556         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1557                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1558         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1559                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1560                 unsigned pos);
1561         int isl_basic_map_has_dim_id(
1562                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1563                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1564         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1565                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1566                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1567         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1568                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1569         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1570                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1571                 unsigned pos);
1572
1573         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1574                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1575         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1576                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1577         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1578                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1579         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1580                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1581
1582         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1583                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1584                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1585         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1586                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1587                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1588         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1589                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1590         const char *isl_set_get_dim_name(
1591                 __isl_keep isl_set *set,
1592                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1593         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1594                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1595                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1596         const char *isl_map_get_dim_name(
1597                 __isl_keep isl_map *map,
1598                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1599
1600 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1601 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1602 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1603 operations and may not be preserved across those operations.
1604
1605 =head2 Properties
1606
1607 =head3 Unary Properties
1608
1609 =over
1610
1611 =item * Emptiness
1612
1613 The following functions test whether the given set or relation
1614 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1615 any computations, but simply check if the given set or relation
1616 is already known to be empty.
1617
1618         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1619         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1620         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1621         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1622         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1623         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1624         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1625         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1626         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1627         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1628
1629 =item * Universality
1630
1631         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1632         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1633         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1634
1635 =item * Single-valuedness
1636
1637         int isl_map_plain_is_single_valued(
1638                 __isl_keep isl_map *map);
1639         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1640         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1641
1642 =item * Injectivity
1643
1644         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1645         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1646         int isl_union_map_plain_is_injective(
1647                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1648         int isl_union_map_is_injective(
1649                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1650
1651 =item * Bijectivity
1652
1653         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1654         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1655
1656 =item * Position
1657
1658         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
1659                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1660                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1661                 isl_int *val);
1662         int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
1663                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1664                 isl_int *val);
1665         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
1666                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1667                 isl_int *val);
1668
1669 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1670 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
1671
1672 =item * Space
1673
1674 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
1675
1676         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
1677         int isl_union_set_is_params(
1678                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1679
1680 =item * Wrapping
1681
1682 The following functions check whether the domain of the given
1683 (basic) set is a wrapped relation.
1684
1685         int isl_basic_set_is_wrapping(
1686                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1687         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1688
1689 =item * Internal Product
1690
1691         int isl_basic_map_can_zip(
1692                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1693         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1694
1695 Check whether the product of domain and range of the given relation
1696 can be computed,
1697 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1698
1699 =back
1700
1701 =head3 Binary Properties
1702
1703 =over
1704
1705 =item * Equality
1706
1707         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1708                 __isl_keep isl_set *set2);
1709         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1710                 __isl_keep isl_set *set2);
1711         int isl_union_set_is_equal(
1712                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1713                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1714         int isl_basic_map_is_equal(
1715                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1716                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1717         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1718                 __isl_keep isl_map *map2);
1719         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1720                 __isl_keep isl_map *map2);
1721         int isl_union_map_is_equal(
1722                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1723                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1724
1725 =item * Disjointness
1726
1727         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1728                 __isl_keep isl_set *set2);
1729
1730 =item * Subset
1731
1732         int isl_basic_set_is_subset(
1733                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
1734                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
1735         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1736                 __isl_keep isl_set *set2);
1737         int isl_set_is_strict_subset(
1738                 __isl_keep isl_set *set1,
1739                 __isl_keep isl_set *set2);
1740         int isl_union_set_is_subset(
1741                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1742                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1743         int isl_union_set_is_strict_subset(
1744                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1745                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1746         int isl_basic_map_is_subset(
1747                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1748                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1749         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1750                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1751                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1752         int isl_map_is_subset(
1753                 __isl_keep isl_map *map1,
1754                 __isl_keep isl_map *map2);
1755         int isl_map_is_strict_subset(
1756                 __isl_keep isl_map *map1,
1757                 __isl_keep isl_map *map2);
1758         int isl_union_map_is_subset(
1759                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1760                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1761         int isl_union_map_is_strict_subset(
1762                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1763                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1764
1765 =back
1766
1767 =head2 Unary Operations
1768
1769 =over
1770
1771 =item * Complement
1772
1773         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1774                 __isl_take isl_set *set);
1775         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
1776                 __isl_take isl_map *map);
1777
1778 =item * Inverse map
1779
1780         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1781                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1782         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1783                 __isl_take isl_map *map);
1784         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1785                 __isl_take isl_union_map *umap);
1786
1787 =item * Projection
1788
1789         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1790                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1791                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1792         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1793                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1794                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1795         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1796                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1797         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1798                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1799         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
1800                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1801         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1802                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1803         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1804                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1805         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
1806         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
1807         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1808                 __isl_take isl_map *bmap);
1809         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1810                 __isl_take isl_map *map);
1811         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
1812                 __isl_take isl_union_set *uset);
1813         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
1814                 __isl_take isl_union_map *umap);
1815         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1816                 __isl_take isl_union_map *umap);
1817         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1818                 __isl_take isl_union_map *umap);
1819
1820         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1821                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1822         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1823                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1824         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1825         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1826         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1827                 __isl_take isl_union_map *umap);
1828         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1829                 __isl_take isl_union_map *umap);
1830
1831 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1832 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1833
1834 =item * Elimination
1835
1836         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
1837                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1838                 unsigned first, unsigned n);
1839         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
1840                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1841                 enum isl_dim_type type,
1842                 unsigned first, unsigned n);
1843         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
1844                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1845                 unsigned first, unsigned n);
1846
1847 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
1848 without removing the dimensions.
1849
1850 =item * Slicing
1851
1852         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
1853                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1854                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1855                 isl_int value);
1856         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
1857                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1858                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1859         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
1860                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1861                 isl_int value);
1862         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
1863                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1864         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
1865                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1866                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1867         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
1868                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1869
1870 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1871 dimension has the fixed given value.
1872
1873         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
1874                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1875                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1876         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(
1877                 __isl_take isl_set *set,
1878                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1879                 isl_int value);
1880         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
1881                 __isl_take isl_set *set,
1882                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1883         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
1884                 __isl_take isl_map *map,
1885                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1886         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(
1887                 __isl_take isl_set *set,
1888                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1889                 isl_int value);
1890         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
1891                 __isl_take isl_set *set,
1892                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1893         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
1894                 __isl_take isl_map *map,
1895                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1896
1897 Intersect the set or relation with the half-space where the given
1898 dimension has a value bounded by the fixed given value.
1899
1900         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
1901                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1902                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1903         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
1904                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1905                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1906
1907 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1908 dimensions are equal to each other.
1909
1910         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
1911                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1912                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1913
1914 Intersect the relation with the hyperplane where the given
1915 dimensions have opposite values.
1916
1917 =item * Identity
1918
1919         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
1920                 __isl_take isl_set *set);
1921         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
1922                 __isl_take isl_union_set *uset);
1923
1924 Construct an identity relation on the given (union) set.
1925
1926 =item * Deltas
1927
1928         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
1929                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1930         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
1931         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
1932                 __isl_take isl_union_map *umap);
1933
1934 These functions return a (basic) set containing the differences
1935 between image elements and corresponding domain elements in the input.
1936
1937         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
1938                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1939         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
1940                 __isl_take isl_map *map);
1941         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
1942                 __isl_take isl_union_map *umap);
1943
1944 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1945 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
1946
1947 =item * Coalescing
1948
1949 Simplify the representation of a set or relation by trying
1950 to combine pairs of basic sets or relations into a single
1951 basic set or relation.
1952
1953         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
1954         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
1955         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
1956                 __isl_take isl_union_set *uset);
1957         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
1958                 __isl_take isl_union_map *umap);
1959
1960 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
1961 can result in coefficients that are much larger than those that appear
1962 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
1963 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
1964 the following option.
1965
1966         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
1967                 isl_ctx *ctx, int val);
1968         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
1969                 isl_ctx *ctx);
1970
1971 =item * Detecting equalities
1972
1973         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
1974                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1975         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
1976                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1977         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
1978                 __isl_take isl_set *set);
1979         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
1980                 __isl_take isl_map *map);
1981         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
1982                 __isl_take isl_union_set *uset);
1983         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
1984                 __isl_take isl_union_map *umap);
1985
1986 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
1987 equalities.
1988
1989 =item * Removing redundant constraints
1990
1991         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
1992                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1993         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
1994                 __isl_take isl_set *set);
1995         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
1996                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1997         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
1998                 __isl_take isl_map *map);
1999
2000 =item * Convex hull
2001
2002         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2003                 __isl_take isl_set *set);
2004         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2005                 __isl_take isl_map *map);
2006
2007 If the input set or relation has any existentially quantified
2008 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2009
2010 =item * Simple hull
2011
2012         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2013                 __isl_take isl_set *set);
2014         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2015                 __isl_take isl_map *map);
2016         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2017                 __isl_take isl_union_map *umap);
2018
2019 These functions compute a single basic set or relation
2020 that contains the whole input set or relation.
2021 In particular, the output is described by translates
2022 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2023
2024 =begin latex
2025
2026 (See \autoref{s:simple hull}.)
2027
2028 =end latex
2029
2030 =item * Affine hull
2031
2032         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2033                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2034         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2035                 __isl_take isl_set *set);
2036         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2037                 __isl_take isl_union_set *uset);
2038         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2039                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2040         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2041                 __isl_take isl_map *map);
2042         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2043                 __isl_take isl_union_map *umap);
2044
2045 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2046 per space.
2047
2048 =item * Polyhedral hull
2049
2050         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2051                 __isl_take isl_set *set);
2052         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2053                 __isl_take isl_map *map);
2054         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2055                 __isl_take isl_union_set *uset);
2056         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2057                 __isl_take isl_union_map *umap);
2058
2059 These functions compute a single basic set or relation
2060 not involving any existentially quantified variables
2061 that contains the whole input set or relation.
2062 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2063 per space.
2064
2065 =item * Feasibility
2066
2067         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2068                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2069         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2070                 __isl_take isl_set *set);
2071         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2072                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2073         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2074                 __isl_take isl_map *map);
2075
2076 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2077 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2078
2079 =item * Optimization
2080
2081         #include <isl/ilp.h>
2082         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
2083                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2084                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
2085         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
2086                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2087         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
2088                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2089
2090 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2091 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2092 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
2093 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
2094
2095 =item * Parametric optimization
2096
2097         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2098                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2099         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2100                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2101         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2102                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2103
2104 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2105 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2106 of the other set or output dimensions.
2107 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2108
2109 =item * Dual
2110
2111 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2112 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2113 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2114 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2115 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2116 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2117 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2118 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2119 in future.  In particular, future implementations may use different
2120 dualization algorithms or skip the elimination step.
2121
2122         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2123                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2124         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2125                 __isl_take isl_set *set);
2126         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2127                 __isl_take isl_union_set *bset);
2128         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2129                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2130         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2131                 __isl_take isl_set *set);
2132         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2133                 __isl_take isl_union_set *bset);
2134
2135 =item * Power
2136
2137         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power(
2138                 __isl_take isl_map *map, isl_int exp);
2139         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_fixed_power(
2140                 __isl_take isl_union_map *umap, isl_int exp);
2141
2142 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2143 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2144 of C<map> is computed.
2145
2146         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2147                 int *exact);
2148         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2149                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2150
2151 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2152 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2153 I<k>th power of C<map>.
2154 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2155 then C<*exact> is set to C<1>.
2156
2157 =item * Transitive closure
2158
2159         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2160                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2161         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2162                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2163
2164 Compute the transitive closure of C<map>.
2165 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2166 then C<*exact> is set to C<1>.
2167
2168 =item * Reaching path lengths
2169
2170         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2171                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2172
2173 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2174 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2175 end up in the given element.
2176 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2177 then C<*exact> is set to C<1>.
2178 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2179 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2180 In particular, if the input relation is a dependence relation
2181 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2182 to the free schedule.
2183 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2184 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2185 the overapproximation), then you will get an error message.
2186
2187 =item * Wrapping
2188
2189         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2190                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2191         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2192                 __isl_take isl_map *map);
2193         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2194                 __isl_take isl_union_map *umap);
2195         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2196                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2197         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2198                 __isl_take isl_set *set);
2199         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2200                 __isl_take isl_union_set *uset);
2201
2202 =item * Flattening
2203
2204 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2205 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2206 then the name of the space is also removed.
2207
2208         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2209                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2210         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2211                 __isl_take isl_set *set);
2212         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2213                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2214         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2215                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2216         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2217                 __isl_take isl_map *map);
2218         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2219                 __isl_take isl_map *map);
2220         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2221                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2222         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2223                 __isl_take isl_map *map);
2224
2225         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2226                 __isl_take isl_set *set);
2227
2228 The function above constructs a relation
2229 that maps the input set to a flattened version of the set.
2230
2231 =item * Lifting
2232
2233 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2234 to the existentially quantified variables in the input.
2235 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2236 is the original space and the range corresponds to the original
2237 existentially quantified variables.
2238
2239         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2240                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2241         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2242                 __isl_take isl_set *set);
2243         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2244                 __isl_take isl_union_set *uset);
2245
2246 Given a local space that contains the existentially quantified
2247 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2248 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2249 can be constructed using the following function.
2250
2251         #include <isl/local_space.h>
2252         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2253                 __isl_take isl_local_space *ls);
2254
2255 =item * Internal Product
2256
2257         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2258                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2259         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2260                 __isl_take isl_map *map);
2261         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2262                 __isl_take isl_union_map *umap);
2263
2264 Given a relation with nested relations for domain and range,
2265 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2266
2267 =item * Aligning parameters
2268
2269         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2270                 __isl_take isl_set *set,
2271                 __isl_take isl_space *model);
2272         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2273                 __isl_take isl_map *map,
2274                 __isl_take isl_space *model);
2275
2276 Change the order of the parameters of the given set or relation
2277 such that the first parameters match those of C<model>.
2278 This may involve the introduction of extra parameters.
2279 All parameters need to be named.
2280
2281 =item * Dimension manipulation
2282
2283         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2284                 __isl_take isl_set *set,
2285                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2286         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2287                 __isl_take isl_map *map,
2288                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2289         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2290                 __isl_take isl_set *set,
2291                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2292         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2293                 __isl_take isl_map *map,
2294                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2295         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2296                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2297                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2298                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2299                 unsigned n);
2300         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2301                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2302                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2303                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2304                 unsigned n);
2305         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2306                 __isl_take isl_set *set,
2307                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2308                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2309                 unsigned n);
2310         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2311                 __isl_take isl_map *map,
2312                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2313                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2314                 unsigned n);
2315
2316 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2317 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2318 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2319 to add new parameters, assuming
2320 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2321 are not sufficient.
2322
2323 =back
2324
2325 =head2 Binary Operations
2326
2327 The two arguments of a binary operation not only need to live
2328 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2329 the same (number of) parameters.
2330
2331 =head3 Basic Operations
2332
2333 =over
2334
2335 =item * Intersection
2336
2337         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2338                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2339                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2340         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2341                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2342                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2343         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2344                 __isl_take isl_set *set,
2345                 __isl_take isl_set *params);
2346         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2347                 __isl_take isl_set *set1,
2348                 __isl_take isl_set *set2);
2349         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2350                 __isl_take isl_union_set *uset,
2351                 __isl_take isl_set *set);
2352         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2353                 __isl_take isl_union_map *umap,
2354                 __isl_take isl_set *set);
2355         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2356                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2357                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2358         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2359                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2360                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2361         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2362                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2363                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2364         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2365                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2366                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2367         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2368                 __isl_take isl_map *map,
2369                 __isl_take isl_set *params);
2370         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2371                 __isl_take isl_map *map,
2372                 __isl_take isl_set *set);
2373         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2374                 __isl_take isl_map *map,
2375                 __isl_take isl_set *set);
2376         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2377                 __isl_take isl_map *map1,
2378                 __isl_take isl_map *map2);
2379         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2380                 __isl_take isl_union_map *umap,
2381                 __isl_take isl_union_set *uset);
2382         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2383                 __isl_take isl_union_map *umap,
2384                 __isl_take isl_union_set *uset);
2385         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2386                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2387                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2388
2389 =item * Union
2390
2391         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2392                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2393                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2394         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2395                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2396                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2397         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2398                 __isl_take isl_set *set1,
2399                 __isl_take isl_set *set2);
2400         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2401                 __isl_take isl_map *map1,
2402                 __isl_take isl_map *map2);
2403         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2404                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2405                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2406         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2407                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2408                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2409
2410 =item * Set difference
2411
2412         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2413                 __isl_take isl_set *set1,
2414                 __isl_take isl_set *set2);
2415         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2416                 __isl_take isl_map *map1,
2417                 __isl_take isl_map *map2);
2418         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2419                 __isl_take isl_map *map,
2420                 __isl_take isl_set *dom);
2421         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2422                 __isl_take isl_map *map,
2423                 __isl_take isl_set *dom);
2424         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2425                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2426                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2427         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2428                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2429                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2430
2431 =item * Application
2432
2433         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2434                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2435                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2436         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2437                 __isl_take isl_set *set,
2438                 __isl_take isl_map *map);
2439         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2440                 __isl_take isl_union_set *uset,
2441                 __isl_take isl_union_map *umap);
2442         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2443                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2444                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2445         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2446                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2447                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2448         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2449                 __isl_take isl_map *map1,
2450                 __isl_take isl_map *map2);
2451         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2452                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2453                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2454         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2455                 __isl_take isl_map *map1,
2456                 __isl_take isl_map *map2);
2457         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2458                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2459                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2460
2461 =item * Cartesian Product
2462
2463         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2464                 __isl_take isl_set *set1,
2465                 __isl_take isl_set *set2);
2466         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2467                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2468                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2469         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
2470                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2471                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2472         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2473                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2474                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2475         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
2476                 __isl_take isl_map *map1,
2477                 __isl_take isl_map *map2);
2478         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2479                 __isl_take isl_map *map1,
2480                 __isl_take isl_map *map2);
2481         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2482                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2483                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2484         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2485                 __isl_take isl_map *map1,
2486                 __isl_take isl_map *map2);
2487         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2488                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2489                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2490
2491 The above functions compute the cross product of the given
2492 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2493 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2494 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2495 instead.
2496
2497         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2498                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2499                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2500         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2501                 __isl_take isl_set *set1,
2502                 __isl_take isl_set *set2);
2503         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
2504                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2505                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2506         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
2507                 __isl_take isl_map *map1,
2508                 __isl_take isl_map *map2);
2509         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
2510                 __isl_take isl_map *map1,
2511                 __isl_take isl_map *map2);
2512         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
2513                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2514                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2515         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
2516                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2517                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2518         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
2519                 __isl_take isl_map *map1,
2520                 __isl_take isl_map *map2);
2521
2522 =item * Simplification
2523
2524         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
2525                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2526                 __isl_take isl_basic_set *context);
2527         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
2528                 __isl_take isl_set *context);
2529         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
2530                 __isl_take isl_set *set,
2531                 __isl_take isl_set *context);
2532         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
2533                 __isl_take isl_union_set *uset,
2534                 __isl_take isl_union_set *context);
2535         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
2536                 __isl_take isl_union_set *uset,
2537                 __isl_take isl_set *set);
2538         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
2539                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2540                 __isl_take isl_basic_map *context);
2541         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
2542                 __isl_take isl_map *context);
2543         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
2544                 __isl_take isl_map *map,
2545                 __isl_take isl_set *context);
2546         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
2547                 __isl_take isl_map *map,
2548                 __isl_take isl_set *context);
2549         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
2550                 __isl_take isl_map *map,
2551                 __isl_take isl_set *context);
2552         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
2553                 __isl_take isl_union_map *umap,
2554                 __isl_take isl_union_map *context);
2555         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
2556                 __isl_take isl_union_map *umap,
2557                 __isl_take isl_set *set);
2558         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
2559                 __isl_take isl_union_map *umap,
2560                 __isl_take isl_union_set *uset);
2561         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
2562                 __isl_take isl_union_map *umap,
2563                 __isl_take isl_union_set *uset);
2564
2565 The gist operation returns a set or relation that has the
2566 same intersection with the context as the input set or relation.
2567 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
2568 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
2569 are removed.
2570 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
2571 per space.
2572
2573 =back
2574
2575 =head3 Lexicographic Optimization
2576
2577 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
2578 the following functions
2579 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
2580 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
2581 that satisfy C<dom>.
2582 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2583 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
2584 has no elements.
2585 In other words, the union of the parameter values
2586 for which the result is non-empty and of C<*empty>
2587 is equal to C<dom>.
2588
2589         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
2590                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2591                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2592                 __isl_give isl_set **empty);
2593         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
2594                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2595                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2596                 __isl_give isl_set **empty);
2597         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
2598                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2599                 __isl_give isl_set **empty);
2600         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2601                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2602                 __isl_give isl_set **empty);
2603
2604 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2605 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2606 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2607 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2608
2609         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2610                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2611         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2612                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2613         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2614                 __isl_take isl_set *set);
2615         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2616                 __isl_take isl_set *set);
2617         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2618                 __isl_take isl_union_set *uset);
2619         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2620                 __isl_take isl_union_set *uset);
2621
2622 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
2623 the following functions
2624 compute a relation that maps each element of C<dom>
2625 to the single lexicographic minimum or maximum
2626 of the elements that are associated to that same
2627 element in C<map> (or C<bmap>).
2628 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2629 that contains the elements in C<dom> that do not map
2630 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
2631 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
2632 is equal to C<dom>.
2633
2634         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
2635                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2636                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2637                 __isl_give isl_set **empty);
2638         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
2639                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2640                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2641                 __isl_give isl_set **empty);
2642         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
2643                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2644                 __isl_give isl_set **empty);
2645         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
2646                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2647                 __isl_give isl_set **empty);
2648
2649 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
2650 return a map mapping each element in the domain of
2651 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
2652 of all elements associated to that element.
2653 In case of union relations, the optimum is computed per space.
2654
2655         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
2656                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2657         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
2658                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2659         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
2660                 __isl_take isl_map *map);
2661         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
2662                 __isl_take isl_map *map);
2663         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
2664                 __isl_take isl_union_map *umap);
2665         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
2666                 __isl_take isl_union_map *umap);
2667
2668 The following functions return their result in the form of
2669 a piecewise multi-affine expression
2670 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
2671 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
2672 returning a basic set or relation.
2673
2674         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2675         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
2676                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2677         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2678         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
2679                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2680                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2681                 __isl_give isl_set **empty);
2682         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2683         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
2684                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2685                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2686                 __isl_give isl_set **empty);
2687         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2688         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
2689                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2690                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2691                 __isl_give isl_set **empty);
2692         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2693         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
2694                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2695                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2696                 __isl_give isl_set **empty);
2697
2698 =head2 Lists
2699
2700 Lists are defined over several element types, including
2701 C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_basic_set> and C<isl_set>.
2702 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
2703 Lists can be created, copied and freed using the following functions.
2704
2705         #include <isl/list.h>
2706         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
2707                 __isl_take isl_set *el);
2708         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
2709                 isl_ctx *ctx, int n);
2710         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
2711                 __isl_keep isl_set_list *list);
2712         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
2713                 __isl_take isl_set_list *list,
2714                 __isl_take isl_set *el);
2715         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
2716                 __isl_take isl_set_list *list1,
2717                 __isl_take isl_set_list *list2);
2718         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
2719
2720 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
2721 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
2722 element.
2723
2724 Lists can be inspected using the following functions.
2725
2726         #include <isl/list.h>
2727         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
2728         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
2729         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
2730                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
2731         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
2732                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
2733                 void *user);
2734
2735 Lists can be printed using
2736
2737         #include <isl/list.h>
2738         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
2739                 __isl_take isl_printer *p,
2740                 __isl_keep isl_set_list *list);
2741
2742 =head2 Vectors
2743
2744 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
2745
2746         #include <isl/vec.h>
2747         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
2748                 unsigned size);
2749         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
2750         void isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
2751
2752 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
2753 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2754
2755         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
2756         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
2757         int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec,
2758                 int pos, isl_int *v);
2759         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(
2760                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, isl_int v);
2761         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
2762                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
2763         __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec,
2764                 isl_int v);
2765         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
2766                 int v);
2767
2768 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2769 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2770
2771 =head2 Matrices
2772
2773 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
2774
2775         #include <isl/mat.h>
2776         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
2777                 unsigned n_row, unsigned n_col);
2778         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
2779         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
2780
2781 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
2782 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2783
2784         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
2785         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
2786         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
2787         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
2788                 int row, int col, isl_int *v);
2789         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
2790                 int row, int col, isl_int v);
2791         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
2792                 int row, int col, int v);
2793
2794 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2795 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2796
2797 The following function can be used to compute the (right) inverse
2798 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
2799 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
2800 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
2801
2802         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
2803
2804 The following function can be used to compute the (right) kernel
2805 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
2806 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
2807
2808         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
2809
2810 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
2811
2812 The zero quasi affine expression on a given domain can be created using
2813
2814         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
2815                 __isl_take isl_local_space *ls);
2816
2817 Note that the space in which the resulting object lives is a map space
2818 with the given space as domain and a one-dimensional range.
2819
2820 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
2821 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
2822 be created using the following functions.
2823
2824         #include <isl/aff.h>
2825         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
2826                 __isl_take isl_space *space);
2827         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
2828                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
2829         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
2830                 __isl_take isl_aff *aff);
2831
2832 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
2833 and 0 outside the set can be created using the following function.
2834
2835         #include <isl/aff.h>
2836         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
2837                 __isl_take isl_set *set);
2838
2839 Quasi affine expressions can be copied and freed using
2840
2841         #include <isl/aff.h>
2842         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
2843         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
2844
2845         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
2846                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2847         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2848
2849 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
2850 using the following function.  The constraint is required to have
2851 a non-zero coefficient for the specified dimension.
2852
2853         #include <isl/constraint.h>
2854         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
2855                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
2856                 enum isl_dim_type type, int pos);
2857
2858 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
2859 using the following function.
2860
2861         #include <isl/constraint.h>
2862         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
2863                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
2864
2865 Conversely, an equality constraint equating
2866 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
2867 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
2868
2869         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
2870                 __isl_take isl_aff *aff);
2871         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
2872                 __isl_take isl_aff *aff);
2873
2874 The expression can be inspected using
2875
2876         #include <isl/aff.h>
2877         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
2878         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
2879                 enum isl_dim_type type);
2880         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
2881                 __isl_keep isl_aff *aff);
2882         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
2883                 __isl_keep isl_aff *aff);
2884         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
2885                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2886         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
2887                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
2888                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2889         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
2890                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2891         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
2892                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
2893                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2894         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
2895                 isl_int *v);
2896         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
2897                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2898         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
2899                 isl_int *v);
2900         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
2901                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
2902
2903         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2904         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2905                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2906                           __isl_take isl_aff *aff,
2907                           void *user), void *user);
2908
2909         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
2910         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2911
2912         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
2913                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2914         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2915                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2916
2917         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2918         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2919                 enum isl_dim_type type);
2920         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2921
2922 It can be modified using
2923
2924         #include <isl/aff.h>
2925         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
2926                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2927                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
2928         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
2929                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
2930                 unsigned pos, const char *s);
2931         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
2932                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
2933                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
2934         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
2935                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
2936                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2937                 __isl_take isl_id *id);
2938         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
2939                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2940         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
2941                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
2942         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
2943                 __isl_take isl_aff *aff,
2944                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2945         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
2946                 __isl_take isl_aff *aff,
2947                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2948         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
2949                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2950
2951         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
2952                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2953         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
2954                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
2955         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
2956                 __isl_take isl_aff *aff,
2957                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2958         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
2959                 __isl_take isl_aff *aff,
2960                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2961
2962         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
2963                 __isl_take isl_aff *aff,
2964                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2965         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
2966                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2967                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2968         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
2969                 __isl_take isl_aff *aff,
2970                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2971         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
2972                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2973                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2974         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
2975                 __isl_take isl_aff *aff,
2976                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2977         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
2978                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2979                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2980
2981 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
2982 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
2983 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
2984 the possibly rational constant or coefficient.
2985
2986 To check whether an affine expressions is obviously zero
2987 or obviously equal to some other affine expression, use
2988
2989         #include <isl/aff.h>
2990         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
2991         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
2992                 __isl_keep isl_aff *aff2);
2993         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
2994                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
2995                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
2996
2997 Operations include
2998
2999         #include <isl/aff.h>
3000         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3001                 __isl_take isl_aff *aff2);
3002         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3003                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3004                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3005         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3006                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3007                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3008         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3009                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3010                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3011         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3012                 __isl_take isl_aff *aff2);
3013         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3014                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3015                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3016         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3017         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3018                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3019         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3020         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3021                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3022         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3023         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3024                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3025         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
3026                 isl_int mod);
3027         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
3028                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
3029         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
3030                 isl_int f);
3031         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
3032                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3033         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
3034                 isl_int f);
3035         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3036                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3037         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
3038                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3039
3040         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3041                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3042         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3043                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3044
3045         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3046                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3047
3048         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3049                 __isl_take isl_aff *aff,
3050                 __isl_take isl_space *model);
3051         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3052                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3053                 __isl_take isl_space *model);
3054
3055         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3056                 __isl_take isl_aff *aff);
3057
3058         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3059                 __isl_take isl_aff *aff,
3060                 __isl_take isl_set *context);
3061         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3062                 __isl_take isl_set *context);
3063         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3064                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3065                 __isl_take isl_set *context);
3066         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3067                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3068                 __isl_take isl_set *context);
3069
3070         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3071                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3072         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3073                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3074                 __isl_take isl_set *set);
3075         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3076                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3077                 __isl_take isl_set *set);
3078
3079         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3080                 __isl_take isl_aff *aff2);
3081         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3082                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3083                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3084
3085 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3086 to be a constant.
3087
3088         #include <isl/aff.h>
3089         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3090                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3091         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3092                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3093         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3094                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3095                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3096         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3097                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3098                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3099         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3100                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3101                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3102         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3103                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3104                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3105         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3106                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3107                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3108         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3109                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3110                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3111
3112         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3113                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3114                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3115         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3116                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3117                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3118         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3119                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3120                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3121         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3122                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3123                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3124         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3125                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3126                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3127         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3128                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3129                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3130
3131 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3132 containing those elements in the shared space
3133 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3134 The function C<isl_aff_ge_set> returns a set
3135 containing those elements in the shared domain
3136 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3137 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3138 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3139
3140         #include <isl/aff.h>
3141         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3142                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3143         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3144                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3145         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3146                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3147
3148 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
3149 containing those elements in the domain
3150 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
3151
3152         #include <isl/aff.h>
3153         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
3154                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
3155                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
3156                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
3157
3158 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
3159 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
3160 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
3161 where C<cond> is zero.
3162
3163         #include <isl/aff.h>
3164         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
3165                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3166                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3167         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
3168                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3169                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3170         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
3171                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3172                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3173
3174 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
3175 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3176 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3177 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3178 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3179 associated expression is the defined one.
3180
3181 An expression can be read from input using
3182
3183         #include <isl/aff.h>
3184         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3185                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3186         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
3187                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3188
3189 An expression can be printed using
3190
3191         #include <isl/aff.h>
3192         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
3193                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
3194
3195         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
3196                 __isl_take isl_printer *p,
3197                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3198
3199 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
3200
3201 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
3202 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
3203
3204 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a C<isl_aff_list> using the
3205 following function.
3206
3207         #include <isl/aff.h>
3208         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
3209                 __isl_take isl_space *space,
3210                 __isl_take isl_aff_list *list);
3211
3212 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
3213 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
3214 for each output dimension) or
3215 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
3216 either a universe or a specified domain) can
3217 be created using the following functions.
3218
3219         #include <isl/aff.h>
3220         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
3221                 __isl_take isl_space *space);
3222         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
3223                 __isl_take isl_space *space);
3224         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3225         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
3226                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3227         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
3228                 __isl_take isl_set *set,
3229                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
3230
3231 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
3232 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
3233 and the C<isl_map> is single-valued.
3234
3235         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
3236                 __isl_take isl_set *set);
3237         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
3238                 __isl_take isl_map *map);
3239
3240 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
3241
3242         #include <isl/aff.h>
3243         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
3244                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3245         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
3246
3247         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
3248                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3249         void *isl_pw_multi_aff_free(
3250                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3251
3252 The expression can be inspected using
3253
3254         #include <isl/aff.h>
3255         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
3256                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3257         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
3258                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3259         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
3260                 enum isl_dim_type type);
3261         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
3262                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3263                 enum isl_dim_type type);
3264         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
3265                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
3266         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
3267                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
3268         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
3269                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3270                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3271         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
3272                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3273                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3274         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
3275                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
3276                 enum isl_dim_type type);
3277         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
3278                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3279                 enum isl_dim_type type);
3280         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
3281                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3282                 enum isl_dim_type type);
3283         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
3284                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3285                 enum isl_dim_type type);
3286
3287         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
3288                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3289                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3290                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
3291                             void *user), void *user);
3292
3293 It can be modified using
3294
3295         #include <isl/aff.h>
3296         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
3297                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
3298                 __isl_take isl_aff *aff);
3299         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
3300                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3301                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3302         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
3303                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3304                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3305         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
3306                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3307                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3308
3309         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
3310                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3311                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3312
3313 To check whether two multiple affine expressions are
3314 obviously equal to each other, use
3315
3316         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
3317                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
3318         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
3319                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
3320                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
3321
3322 Operations include
3323
3324         #include <isl/aff.h>
3325         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
3326                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
3327                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
3328         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
3329                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3330                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3331         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
3332                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3333                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3334         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
3335                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3336                 isl_int f);
3337         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
3338                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3339                 __isl_take isl_set *set);
3340         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
3341                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3342                 __isl_take isl_set *set);
3343         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
3344                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3345                 __isl_give isl_local_space **ls);
3346         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
3347                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3348         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
3349                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3350                 __isl_take isl_set *context);
3351         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
3352                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3353                 __isl_take isl_set *context);
3354         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
3355                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3356                 __isl_take isl_set *set);
3357         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
3358                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3359                 __isl_take isl_set *set);
3360         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
3361                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3362
3363 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
3364 then it is assigned the local space that lies at the basis of
3365 the lifting applied.
3366
3367 An expression can be read from input using
3368
3369         #include <isl/aff.h>
3370         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
3371                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3372         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
3373                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3374
3375 An expression can be printed using
3376
3377         #include <isl/aff.h>
3378         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
3379                 __isl_take isl_printer *p,
3380                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3381         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
3382                 __isl_take isl_printer *p,
3383                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3384
3385 =head2 Points
3386
3387 Points are elements of a set.  They can be used to construct
3388 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
3389 individual elements of a set.
3390 The zero point (the origin) can be created using
3391
3392         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
3393
3394 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
3395 using
3396
3397         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
3398                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3399         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
3400                 __isl_take isl_point *pnt,
3401                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3402
3403         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
3404                 __isl_take isl_point *pnt,
3405                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
3406         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
3407                 __isl_take isl_point *pnt,
3408                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
3409
3410 Other properties can be obtained using
3411
3412         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
3413
3414 Points can be copied or freed using
3415
3416         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
3417                 __isl_keep isl_point *pnt);
3418         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
3419
3420 A singleton set can be created from a point using
3421
3422         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
3423                 __isl_take isl_point *pnt);
3424         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
3425                 __isl_take isl_point *pnt);
3426
3427 and a box can be created from two opposite extremal points using
3428
3429         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
3430                 __isl_take isl_point *pnt1,
3431                 __isl_take isl_point *pnt2);
3432         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
3433                 __isl_take isl_point *pnt1,
3434                 __isl_take isl_point *pnt2);
3435
3436 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
3437 the following functions.
3438
3439         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
3440                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
3441                 void *user);
3442         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
3443                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
3444                 void *user);
3445
3446 The function C<fn> is called for each integer point in
3447 C<set> with as second argument the last argument of
3448 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
3449 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
3450 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
3451 enumerating and return C<-1> as well.
3452 If the enumeration is performed successfully and to completion,
3453 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
3454
3455 To obtain a single point of a (basic) set, use
3456
3457         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
3458                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3459         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
3460                 __isl_take isl_set *set);
3461
3462 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
3463 resulting point will be ``void'', a property that can be
3464 tested using
3465
3466         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
3467
3468 =head2 Piecewise Quasipolynomials
3469
3470 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
3471 a parametric point to a rational value.
3472 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
3473 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
3474 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
3475 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
3476 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
3477 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
3478 that contains the point.  Outside of the union of cells,
3479 the value is assumed to be zero.
3480 For example, the piecewise quasipolynomial
3481
3482         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
3483
3484 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
3485 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
3486 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
3487 defined over different domains.
3488 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
3489 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
3490 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
3491 the number of points in the map
3492
3493         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
3494
3495 =head3 Input and Output
3496
3497 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
3498
3499         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3500         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
3501                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3502
3503 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
3504 using the following functions.
3505
3506         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
3507                 __isl_take isl_printer *p,
3508                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
3509
3510         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
3511                 __isl_take isl_printer *p,
3512                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3513
3514         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
3515                 __isl_take isl_printer *p,
3516                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3517
3518 The output format of the printer
3519 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
3520 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
3521 is supported.
3522 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
3523 to set the names of all dimensions
3524
3525         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
3526                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3527                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3528                 const char *s);
3529         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
3530         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
3531                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3532                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3533                 const char *s);
3534
3535 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
3536
3537 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
3538 More complicated quasipolynomials can be created by applying
3539 operations such as addition and multiplication
3540 on the resulting quasipolynomials
3541
3542         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
3543                 __isl_take isl_space *domain);
3544         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
3545                 __isl_take isl_space *domain);
3546         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
3547                 __isl_take isl_space *domain);
3548         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
3549                 __isl_take isl_space *domain);
3550         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
3551                 __isl_take isl_space *domain);
3552         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
3553                 __isl_take isl_space *domain,
3554                 const isl_int n, const isl_int d);
3555         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
3556                 __isl_take isl_space *domain,
3557                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3558         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
3559                 __isl_take isl_aff *aff);
3560
3561 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
3562 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
3563 the functions above corresponds to the domain of this map space.
3564
3565 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
3566 with a single cell can be created using the following functions.
3567 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
3568 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
3569
3570         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
3571                 __isl_take isl_space *space);
3572         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
3573                 __isl_take isl_set *set,
3574                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3575         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
3576                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3577         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
3578                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3579
3580         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
3581                 __isl_take isl_space *space);
3582         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
3583                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3584         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
3585                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3586                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3587
3588 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
3589 functions.
3590
3591         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
3592                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
3593         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
3594
3595         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
3596                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3597         void *isl_pw_qpolynomial_free(
3598                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3599
3600         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
3601                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3602         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
3603                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3604
3605 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
3606
3607 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
3608 piecewise quasipolynomial, use the following function
3609
3610         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
3611                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3612                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
3613                 void *user);
3614
3615 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
3616
3617         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
3618         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
3619                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3620                 __isl_take isl_space *space);
3621
3622 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
3623 use either of the following two functions
3624
3625         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
3626                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3627                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3628                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3629                           void *user), void *user);
3630         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
3631                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3632                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3633                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3634                           void *user), void *user);
3635
3636 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
3637 and C<-1> on failure.  The difference between
3638 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
3639 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
3640 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
3641 compute unique representations for all existentially quantified
3642 variables and then turn these existentially quantified variables
3643 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
3644 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
3645 will not have any existentially quantified variables, but that
3646 the dimensions of the sets may be different for different
3647 invocations of C<fn>.
3648
3649 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
3650 use
3651
3652         int isl_qpolynomial_foreach_term(
3653                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3654                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
3655                           void *user), void *user);
3656
3657 The terms themselves can be inspected and freed using
3658 these functions
3659
3660         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
3661                 enum isl_dim_type type);
3662         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
3663                 isl_int *n);
3664         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
3665                 isl_int *d);
3666         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
3667                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3668         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
3669                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
3670         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
3671
3672 Each term is a product of parameters, set variables and
3673 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
3674 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
3675 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
3676 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
3677 using C<isl_int_init> before calling these functions.
3678
3679 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
3680
3681 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
3682 use the following function.
3683
3684         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3685                 isl_int *n, isl_int *d);
3686
3687 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
3688 then the numerator and denominator of the constant
3689 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
3690
3691 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
3692 obviously equal, use
3693
3694         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
3695                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3696                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3697
3698 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
3699
3700         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
3701                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
3702         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
3703                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3704         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
3705                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3706                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3707         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
3708                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3709                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3710         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
3711                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3712                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3713         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
3714                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
3715
3716         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
3717                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3718                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3719         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
3720                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3721                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3722         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
3723                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3724                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3725         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
3726                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3727         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
3728                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3729                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3730         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
3731                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
3732
3733         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
3734                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3735                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3736         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
3737                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3738                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3739         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
3740                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3741                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3742
3743         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
3744                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3745                 __isl_take isl_point *pnt);
3746
3747         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
3748                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3749                 __isl_take isl_point *pnt);
3750
3751         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
3752                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3753         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3754                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
3755                 __isl_take isl_set *set);
3756         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
3757                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
3758                 __isl_take isl_set *set);
3759
3760         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
3761                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3762         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3763                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
3764                 __isl_take isl_union_set *uset);
3765         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3766         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
3767                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
3768                 __isl_take isl_set *set);
3769
3770         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
3771                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3772                 __isl_take isl_space *model);
3773
3774         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
3775                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3776         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
3777                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3778
3779         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
3780                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3781
3782         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
3783                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3784                 __isl_take isl_set *context);
3785         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
3786                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3787                 __isl_take isl_set *context);
3788
3789         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
3790                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3791                 __isl_take isl_set *context);
3792         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
3793                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3794                 __isl_take isl_set *context);
3795
3796         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3797         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
3798                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3799                 __isl_take isl_set *context);
3800         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
3801                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3802                 __isl_take isl_union_set *context);
3803
3804 The gist operation applies the gist operation to each of
3805 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
3806 The context is also exploited
3807 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
3808
3809         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3810                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
3811         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3812         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3813                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
3814
3815 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
3816 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
3817 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
3818 will lie somewhere in between.
3819
3820 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
3821
3822 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
3823 reduction (or fold) of quasipolynomials.
3824 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
3825 The objects are mainly used to represent the result of
3826 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
3827 i.e., as the result of the following function.
3828
3829         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
3830                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3831                 enum isl_fold type, int *tight);
3832
3833         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
3834                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3835                 enum isl_fold type, int *tight);
3836
3837 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
3838 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
3839 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
3840 of the parameters there is at least
3841 one element in the domain that reaches the bound.
3842 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
3843 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
3844 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
3845 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
3846 wrapped relation becomes the domain of the result.
3847
3848 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
3849 following functions.
3850
3851         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
3852                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
3853         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
3854                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3855         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
3856                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3857         void isl_qpolynomial_fold_free(
3858                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
3859         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
3860                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3861         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
3862                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3863
3864 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
3865
3866 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
3867 using the following function.
3868
3869         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
3870                 __isl_take isl_printer *p,
3871                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3872         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
3873                 __isl_take isl_printer *p,
3874                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3875
3876 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
3877 output format of the printer
3878 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
3879 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
3880 output format of the printer
3881 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
3882 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
3883 to set the names of all dimensions
3884
3885         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3886         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
3887                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3888                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3889                 const char *s);
3890
3891 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
3892
3893 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
3894 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
3895
3896         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
3897                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3898                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3899                             void *user), void *user);
3900
3901 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
3902 use either of the following two functions
3903
3904         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
3905                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3906                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3907                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3908                           void *user), void *user);
3909         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
3910                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3911                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3912                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3913                           void *user), void *user);
3914
3915 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
3916 of the difference between these two functions.
3917
3918 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
3919
3920         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
3921                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
3922                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
3923                           void *user), void *user);
3924
3925 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
3926
3927 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
3928 obviously equal, use
3929
3930         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
3931                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
3932                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
3933
3934 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
3935
3936         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
3937                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
3938
3939         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
3940                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
3941                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
3942
3943         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
3944                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
3945                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
3946
3947         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
3948                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
3949                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
3950
3951         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
3952                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3953                 __isl_take isl_point *pnt);
3954
3955         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
3956                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3957                 __isl_take isl_point *pnt);
3958
3959         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3960         sl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
3961                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3962                 __isl_take isl_set *set);
3963
3964         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
3965                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3966         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
3967                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3968                 __isl_take isl_union_set *uset);
3969         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
3970         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
3971                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3972                 __isl_take isl_set *set);
3973
3974         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
3975                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3976
3977         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
3978                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3979
3980         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
3981                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3982
3983         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
3984                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3985                 __isl_take isl_set *context);
3986         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
3987                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3988                 __isl_take isl_set *context);
3989
3990         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
3991                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3992                 __isl_take isl_set *context);
3993         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
3994                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3995                 __isl_take isl_set *context);
3996
3997         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
3998                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3999                 __isl_take isl_union_set *context);
4000         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4001         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4002                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4003                 __isl_take isl_set *context);
4004
4005 The gist operation applies the gist operation to each of
4006 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
4007 In future, the operation will also exploit the context
4008 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
4009
4010         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4011         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
4012                 __isl_take isl_set *set,
4013                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4014                 int *tight);
4015         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4016         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
4017                 __isl_take isl_map *map,
4018                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4019                 int *tight);
4020         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4021         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4022                 __isl_take isl_union_set *uset,
4023                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4024                 int *tight);
4025         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4026         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4027                 __isl_take isl_union_map *umap,
4028                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4029                 int *tight);
4030
4031 The functions taking a map
4032 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
4033 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
4034 over all elements in the intersection of the range of the map
4035 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
4036 as a function of an element in the domain of the map.
4037 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
4038 intersection of the set and the domain of the
4039 piecewise quasipolynomial reduction.
4040
4041 =head2 Dependence Analysis
4042
4043 C<isl> contains specialized functionality for performing
4044 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
4045 and a collection of possible I<source> access relations,
4046 C<isl> can compute relations that describe
4047 for each iteration of the sink access, which iteration
4048 of which of the source access relations was the last
4049 to access the same data element before the given iteration
4050 of the sink access.
4051 The resulting dependence relations map source iterations
4052 to the corresponding sink iterations.
4053 To compute standard flow dependences, the sink should be
4054 a read, while the sources should be writes.
4055 If any of the source accesses are marked as being I<may>
4056 accesses, then there will be a dependence from the last
4057 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
4058 this last I<must> access.
4059 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
4060 then memory based dependence analysis is performed.
4061 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
4062 then value based dependence analysis is performed.
4063
4064         #include <isl/flow.h>
4065
4066         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
4067
4068         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
4069                 __isl_take isl_map *sink,
4070                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
4071                 int max_source);
4072         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
4073                 __isl_take isl_access_info *acc,
4074                 __isl_take isl_map *source, int must,
4075                 void *source_user);
4076         void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
4077
4078         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
4079                 __isl_take isl_access_info *acc);
4080
4081         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
4082                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
4083                           void *dep_user, void *user),
4084                 void *user);
4085         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
4086                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
4087         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
4088
4089 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
4090 dependence analysis.  The other functions are used to construct
4091 the input for this function or to read off the output.
4092
4093 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
4094 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
4095 The arguments to this functions are the sink access relation
4096 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
4097 access to the user, a callback function for specifying the
4098 relative order of source and sink accesses, and the number
4099 of source access relations that will be added.
4100 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
4101 The function is called with two user supplied tokens identifying
4102 either a source or the sink and it should return the shared nesting
4103 level and the relative order of the two accesses.
4104 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
4105 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
4106 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
4107 it should return I<2 * n>.
4108 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
4109 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
4110 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
4111 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
4112 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
4113 of the relation accesses I<all> elements in its image.
4114 The C<source_user> token is again used to identify
4115 the source access.  The range of the source access relation
4116 C<source> should have the same dimension as the range
4117 of the sink access relation.
4118 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
4119 called explicitly, because it is called implicitly by
4120 C<isl_access_info_compute_flow>.
4121
4122 The result of the dependence analysis is collected in an
4123 C<isl_flow>.  There may be elements of
4124 the sink access for which no preceding source access could be
4125 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
4126 The relations containing these elements can be obtained through
4127 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
4128 and the second with C<must> unset.
4129 In the case of standard flow dependence analysis,
4130 with the sink a read and the sources I<must> writes,
4131 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
4132 array elements and the second relation is empty.
4133 The actual flow dependences can be extracted using
4134 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
4135 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
4136 a source and the sink.  The callback function is called
4137 with four arguments, the actual flow dependence relation
4138 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
4139 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
4140 identifying the source and an additional C<void *> with value
4141 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
4142 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
4143 source and if it is not followed by any I<may> sources.
4144
4145 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
4146 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
4147
4148 A higher-level interface to dependence analysis is provided
4149 by the following function.
4150
4151         #include <isl/flow.h>
4152
4153         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
4154                 __isl_take isl_union_map *must_source,
4155                 __isl_take isl_union_map *may_source,
4156                 __isl_take isl_union_map *schedule,
4157                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
4158                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
4159                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
4160                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
4161
4162 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
4163 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
4164 of the domains of the accesses and of the schedule.
4165 The relative order of the iteration domains is given by the
4166 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
4167 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
4168 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
4169 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
4170 any of the other arguments is treated as an error.
4171
4172 =head3 Interaction with Dependence Analysis
4173
4174 During the dependence analysis, we frequently need to perform
4175 the following operation.  Given a relation between sink iterations
4176 and potential soure iterations from a particular source domain,
4177 what is the last potential source iteration corresponding to each
4178 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
4179 the set of potential source iterations before or after each such operation.
4180 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
4181 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
4182 the sink iteration can ever be executed without one or more of
4183 the corresponding potential source iterations being executed.
4184 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
4185 but fixed source iteration from the potential source iterations.
4186 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
4187 function.
4188
4189         #include <isl/flow.h>
4190
4191         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
4192                 __isl_keep isl_map *source_map,
4193                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
4194                 void *user);
4195         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
4196                 __isl_take isl_access_info *acc,
4197                 isl_access_restrict fn, void *user);
4198
4199 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
4200 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
4201 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
4202 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
4203 mapping sink iterations to potential source iterations.
4204 The second argument represents the sink iterations for which
4205 we want to compute the last source iteration.
4206 The third argument is the token corresponding to the source
4207 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
4208 The callback is expected to return a restriction on either the input or
4209 the output of the operation computing the last potential source.
4210 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
4211 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
4212 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
4213 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
4214 iterations is required.
4215 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
4216 An C<isl_restriction> object can be created and freed using the following
4217 functions.
4218
4219         #include <isl/flow.h>
4220
4221         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
4222                 __isl_take isl_set *source_restr,
4223                 __isl_take isl_set *sink_restr);
4224         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
4225                 __isl_take isl_set *source_restr);
4226         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
4227                 __isl_keep isl_map *source_map);
4228         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
4229                 __isl_keep isl_map *source_map);
4230         void *isl_restriction_free(
4231                 __isl_take isl_restriction *restr);
4232
4233 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
4234 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
4235 is essentially equivalent to
4236
4237         isl_restriction_input(isl_set_universe(
4238             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4239                             isl_set_universe(
4240             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4241
4242 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
4243
4244         isl_restriction_input(isl_set_empty(
4245             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4246                             isl_set_universe(
4247             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4248
4249 =head2 Scheduling
4250
4251 B<The functionality described in this section is fairly new
4252 and may be subject to change.>
4253
4254 The following function can be used to compute a schedule
4255 for a union of domains.
4256 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
4257 to that of C<Pluto>.
4258 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
4259 be selected.
4260 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
4261 That is, all dependence distances over these dependences in the
4262 scheduled space are lexicographically positive.
4263 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
4264 C<proximity> dependences.
4265 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
4266 for groups of domains where the dependence distances have only
4267 non-negative values.
4268 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
4269 distances are only minimized during the extension to a
4270 full-dimensional schedule.
4271
4272         #include <isl/schedule.h>
4273         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
4274                 __isl_take isl_union_set *domain,
4275                 __isl_take isl_union_map *validity,
4276                 __isl_take isl_union_map *proximity);
4277         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
4278
4279 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
4280 from an C<isl_schedule> using the following function.
4281
4282         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
4283                 __isl_keep isl_schedule *sched);
4284
4285 A representation of the schedule can be printed using
4286          
4287         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
4288                 __isl_take isl_printer *p,
4289                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4290
4291 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
4292 using the following function.
4293
4294         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
4295                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4296
4297 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
4298 The bands inside the list can be copied and freed using the following
4299 functions.
4300
4301         #include <isl/band.h>
4302         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
4303                 __isl_keep isl_band *band);
4304         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
4305
4306 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
4307 These are referred to as the members of the band.
4308 The section of the schedule that corresponds to the band is
4309 referred to as the partial schedule of the band.
4310 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
4311 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
4312 dimensions form the suffix schedule.
4313 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
4314 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
4315 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
4316 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
4317 The properties of a band can be inspected using the following functions.
4318
4319         #include <isl/band.h>
4320         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
4321
4322         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
4323         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
4324                 __isl_keep isl_band *band);
4325
4326         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
4327                 __isl_keep isl_band *band);
4328         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
4329                 __isl_keep isl_band *band);
4330         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
4331                 __isl_keep isl_band *band);
4332
4333         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
4334         int isl_band_member_is_zero_distance(
4335                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
4336
4337 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
4338 distance'' if it does not carry any proximity dependences
4339 within its band.
4340 That is, if the dependence distances of the proximity
4341 dependences are all zero in that direction (for fixed
4342 iterations of outer bands).
4343
4344 A representation of the band can be printed using
4345
4346         #include <isl/band.h>
4347         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
4348                 __isl_take isl_printer *p,
4349                 __isl_keep isl_band *band);
4350
4351 =head3 Options
4352
4353         #include <isl/schedule.h>
4354         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
4355                 isl_ctx *ctx, int val);
4356         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
4357                 isl_ctx *ctx);
4358         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
4359                 isl_ctx *ctx, int val);
4360         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
4361                 isl_ctx *ctx);
4362         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
4363                 isl_ctx *ctx, int val);
4364         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
4365                 isl_ctx *ctx);
4366         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
4367                 isl_ctx *ctx, int val);
4368         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
4369                 isl_ctx *ctx);
4370         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
4371                 isl_ctx *ctx, int val);
4372         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
4373                 isl_ctx *ctx);
4374         int isl_options_set_schedule_algorithm(
4375                 isl_ctx *ctx, int val);
4376         int isl_options_get_schedule_algorithm(
4377                 isl_ctx *ctx);
4378
4379
4380 =over
4381
4382 =item * schedule_max_coefficient
4383
4384 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
4385 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
4386 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
4387 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
4388 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
4389 coefficients.
4390
4391 =item * schedule_max_constant_term
4392
4393 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
4394 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
4395 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
4396 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
4397 bounds on the constant coefficients.
4398
4399 =item * schedule_maximize_band_depth
4400
4401 If this option is set, we do not split bands at the point
4402 where we detect splitting is necessary. Instead, we
4403 backtrack and split bands as early as possible. This
4404 reduces the number of splits and maximizes the width of
4405 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
4406
4407 =item * schedule_outer_zero_distance
4408
4409 If this option is set, then we try to construct schedules
4410 where the outermost scheduling dimension in each band
4411 results in a zero dependence distance over the proximity
4412 dependences.
4413
4414 =item * schedule_split_scaled
4415
4416 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
4417 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
4418 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
4419 divisor.
4420 The constant term is then placed in a separate band and the linear
4421 part is reduced.
4422
4423 =item * schedule_algorithm
4424
4425 Selects the scheduling algorithm to be used.
4426 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
4427 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
4428
4429 =back
4430
4431 =head2 Parametric Vertex Enumeration
4432
4433 The parametric vertex enumeration described in this section
4434 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
4435 library.
4436
4437         #include <isl/vertices.h>
4438         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
4439                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
4440
4441 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
4442 actual computation of the parametric vertices and the chamber
4443 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
4444 This information can be queried by either iterating over all
4445 the vertices or iterating over all the chambers or cells
4446 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
4447
4448         int isl_vertices_foreach_vertex(
4449                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4450                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4451                 void *user);
4452
4453         int isl_vertices_foreach_cell(
4454                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4455                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
4456                 void *user);
4457         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
4458                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4459                 void *user);
4460
4461 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
4462 the following.
4463
4464         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
4465                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4466         int isl_vertices_get_n_vertices(
4467                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4468         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
4469
4470 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
4471
4472         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4473         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4474         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
4475                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4476         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
4477                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4478         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
4479
4480 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
4481 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
4482 of the vertex.
4483 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
4484 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
4485 and should not be mixed with integer sets.
4486
4487 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
4488
4489         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
4490         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
4491                 __isl_keep isl_cell *cell);
4492         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
4493
4494 =head1 Applications
4495
4496 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
4497 it also contains some basic applications that use some
4498 of the functionality of C<isl>.
4499 The input may be specified in either the L<isl format>
4500 or the L<PolyLib format>.
4501
4502 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
4503
4504 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
4505 an integer element of the polyhedron, if there is any.
4506 The first column in the output is the denominator and is always
4507 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
4508 then a vector of length zero is printed.
4509
4510 =head2 C<isl_pip>
4511
4512 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
4513 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
4514 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
4515 of constraints on a parametric polyhedron.
4516 The coefficients of the parameters appear in the last columns
4517 (but before the final constant column).
4518 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
4519 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
4520 is just a dump of the internal state.
4521
4522 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
4523
4524 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
4525 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
4526 If an affine objective function
4527 is given, then the constant should appear in the last column.
4528
4529 =head2 C<isl_polytope_scan>
4530
4531 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
4532 all integer points in the polytope.