add isl_set_n_basic_set
[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 =head1 Installation
50
51 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
52 or from the git repository.  Both are available from
53 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
54 The installation process depends on how you obtained
55 the source.
56
57 =head2 Installation from the git repository
58
59 =over
60
61 =item 1 Clone or update the repository
62
63 The first time the source is obtained, you need to clone
64 the repository.
65
66         git clone git://repo.or.cz/isl.git
67
68 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
69
70         git pull
71
72 =item 2 Generate C<configure>
73
74         ./autogen.sh
75
76 =back
77
78 After performing the above steps, continue
79 with the L<Common installation instructions>.
80
81 =head2 Common installation instructions
82
83 =over
84
85 =item 1 Obtain C<GMP>
86
87 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
88 Your distribution may not provide these header files by default
89 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
90 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
91 source, available from L<http://gmplib.org/>.
92
93 =item 2 Configure
94
95 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
96 To run it, just type
97
98         ./configure
99
100 optionally followed by some configure options.
101 A complete list of options can be obtained by running
102
103         ./configure --help
104
105 Below we discuss some of the more common options.
106
107 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
108 C<piplib> functionality is currently used by default.
109 The C<--with-piplib> option can
110 be used to specify which C<piplib>
111 library to use, either an installed version (C<system>),
112 an externally built version (C<build>)
113 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
114 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
115 and C<piplib>.
116
117 =over
118
119 =item C<--prefix>
120
121 Installation prefix for C<isl>
122
123 =item C<--with-gmp-prefix>
124
125 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
126
127 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
128
129 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
130
131 =item C<--with-piplib>
132
133 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
134
135 =item C<--with-piplib-prefix>
136
137 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
138
139 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
140
141 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
142
143 =item C<--with-piplib-builddir>
144
145 Location where C<build> C<piplib> was built.
146
147 =back
148
149 =item 3 Compile
150
151         make
152
153 =item 4 Install (optional)
154
155         make install
156
157 =back
158
159 =head1 Library
160
161 =head2 Initialization
162
163 All manipulations of integer sets and relations occur within
164 the context of an C<isl_ctx>.
165 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
166 All arguments of a function are required to have been allocated
167 within the same context.
168 There are currently no functions available for moving an object
169 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
170 there is currently no way of safely moving an object from one
171 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
172
173 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
174 freed using C<isl_ctx_free>.
175 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
176 before the C<isl_ctx> itself is freed.
177
178         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
179         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
180
181 =head2 Integers
182
183 All operations on integers, mainly the coefficients
184 of the constraints describing the sets and relations,
185 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
186 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
187 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
188 are wrapped inside C<isl> specific macros.
189 The basic type is C<isl_int> and the following operations
190 are available on this type.
191 The meanings of these operations are essentially the same
192 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
193 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
194 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
195 and they need to be released with C<isl_int_clear>
196 after the last use.
197
198 =over
199
200 =item isl_int_init(i)
201
202 =item isl_int_clear(i)
203
204 =item isl_int_set(r,i)
205
206 =item isl_int_set_si(r,i)
207
208 =item isl_int_abs(r,i)
209
210 =item isl_int_neg(r,i)
211
212 =item isl_int_swap(i,j)
213
214 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
215
216 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
217
218 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
219
220 =item isl_int_add(r,i,j)
221
222 =item isl_int_sub(r,i,j)
223
224 =item isl_int_mul(r,i,j)
225
226 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
227
228 =item isl_int_addmul(r,i,j)
229
230 =item isl_int_submul(r,i,j)
231
232 =item isl_int_gcd(r,i,j)
233
234 =item isl_int_lcm(r,i,j)
235
236 =item isl_int_divexact(r,i,j)
237
238 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
239
240 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
241
242 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
243
244 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
245
246 =item isl_int_read(r,s)
247
248 =item isl_int_print(out,i,width)
249
250 =item isl_int_sgn(i)
251
252 =item isl_int_cmp(i,j)
253
254 =item isl_int_cmp_si(i,si)
255
256 =item isl_int_eq(i,j)
257
258 =item isl_int_ne(i,j)
259
260 =item isl_int_lt(i,j)
261
262 =item isl_int_le(i,j)
263
264 =item isl_int_gt(i,j)
265
266 =item isl_int_ge(i,j)
267
268 =item isl_int_abs_eq(i,j)
269
270 =item isl_int_abs_ne(i,j)
271
272 =item isl_int_abs_lt(i,j)
273
274 =item isl_int_abs_gt(i,j)
275
276 =item isl_int_abs_ge(i,j)
277
278 =item isl_int_is_zero(i)
279
280 =item isl_int_is_one(i)
281
282 =item isl_int_is_negone(i)
283
284 =item isl_int_is_pos(i)
285
286 =item isl_int_is_neg(i)
287
288 =item isl_int_is_nonpos(i)
289
290 =item isl_int_is_nonneg(i)
291
292 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
293
294 =back
295
296 =head2 Sets and Relations
297
298 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
299 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
300 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
301 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
302 can be described as a conjunction of affine constraints, while
303 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
304 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
305 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
306 to have the same dimension.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
307 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s of I<different> dimensions,
308 where dimensions with different space names
309 (see L<Dimension Specifications>) are considered different as well.
310 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
311 one set of variables, while relations have two sets of variables,
312 input variables and output variables.
313
314 =head2 Memory Management
315
316 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
317 several substeps and since the user is usually not interested in
318 the intermediate results, most functions that return a new object
319 will also release all the objects passed as arguments.
320 If the user still wants to use one or more of these arguments
321 after the function call, she should pass along a copy of the
322 object rather than the object itself.
323 The user is then responsible for make sure that the original
324 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
325
326 The arguments and return values of all documents functions are
327 annotated to make clear which arguments are released and which
328 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
329 are used
330
331 =over
332
333 =item C<__isl_give>
334
335 C<__isl_give> means that a new object is returned.
336 The user should make sure that the returned pointer is
337 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
338 In between, it can be used as a value for as many
339 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
340 There is one exception, and that is the case where the
341 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
342 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
343
344 =item C<__isl_take>
345
346 C<__isl_take> means that the object the argument points to
347 is taken over by the function and may no longer be used
348 by the user as an argument to any other function.
349 The pointer value must be one returned by a function
350 returning an C<__isl_give> pointer.
351 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
352 be treated as an error in the sense that the function will
353 not perform its usual operation.  However, it will still
354 make sure that all the the other C<__isl_take> arguments
355 are released.
356
357 =item C<__isl_keep>
358
359 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
360 temporarily.  After the function has finished, the user
361 can still use it as an argument to other functions.
362 A C<NULL> value will be treated in the same way as
363 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
364
365 =back
366
367 =head2 Dimension Specifications
368
369 Whenever a new set or relation is created from scratch,
370 its dimension needs to be specified using an C<isl_dim>.
371
372         #include <isl_dim.h>
373         __isl_give isl_dim *isl_dim_alloc(isl_ctx *ctx,
374                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
375         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_alloc(isl_ctx *ctx,
376                 unsigned nparam, unsigned dim);
377         __isl_give isl_dim *isl_dim_copy(__isl_keep isl_dim *dim);
378         void isl_dim_free(__isl_take isl_dim *dim);
379         unsigned isl_dim_size(__isl_keep isl_dim *dim,
380                 enum isl_dim_type type);
381
382 The dimension specification used for creating a set
383 needs to be created using C<isl_dim_set_alloc>, while
384 that for creating a relation
385 needs to be created using C<isl_dim_alloc>.
386 C<isl_dim_size> can be used
387 to find out the number of dimensions of each type in
388 a dimension specification, where type may be
389 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
390 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
391 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
392
393 It is often useful to create objects that live in the
394 same space as some other object.  This can be accomplished
395 by creating the new objects
396 (see L<Creating New Sets and Relations> or
397 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the dimension
398 specification of the original object.
399
400         #include <isl_set.h>
401         __isl_give isl_dim *isl_basic_set_get_dim(
402                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
403         __isl_give isl_dim *isl_set_get_dim(__isl_keep isl_set *set);
404
405         #include <isl_union_set.h>
406         __isl_give isl_dim *isl_union_set_get_dim(
407                 __isl_keep isl_union_set *uset);
408
409         #include <isl_map.h>
410         __isl_give isl_dim *isl_basic_map_get_dim(
411                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
412         __isl_give isl_dim *isl_map_get_dim(__isl_keep isl_map *map);
413
414         #include <isl_union_map.h>
415         __isl_give isl_dim *isl_union_map_get_dim(
416                 __isl_keep isl_union_map *umap);
417
418         #include <isl_polynomial.h>
419         __isl_give isl_dim *isl_qpolynomial_get_dim(
420                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
421         __isl_give isl_dim *isl_pw_qpolynomial_get_dim(
422                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
423         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_get_dim(
424                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
425         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_dim(
426                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
427
428 The names of the individual dimensions may be set or read off
429 using the following functions.
430
431         #include <isl_dim.h>
432         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_name(__isl_take isl_dim *dim,
433                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
434                                  __isl_keep const char *name);
435         __isl_keep const char *isl_dim_get_name(__isl_keep isl_dim *dim,
436                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos);
437
438 Note that C<isl_dim_get_name> returns a pointer to some internal
439 data structure, so the result can only be used while the
440 corresponding C<isl_dim> is alive.
441 Also note that every function that operates on two sets or relations
442 requires that both arguments have the same parameters.  This also
443 means that if one of the arguments has named parameters, then the
444 other needs to have named parameters too and the names need to match.
445 Pairs of C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map> arguments may
446 have different parameters (as long as they are named), in which case
447 the result will have as parameters the union of the parameters of
448 the arguments.
449
450 The names of entire spaces may be set or read off
451 using the following functions.
452
453         #include <isl_dim.h>
454         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_tuple_name(
455                 __isl_take isl_dim *dim,
456                 enum isl_dim_type type, const char *s);
457         const char *isl_dim_get_tuple_name(__isl_keep isl_dim *dim,
458                 enum isl_dim_type type);
459
460 The C<dim> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
461 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_dim_get_name>,
462 the C<isl_dim_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
463 data structure.
464 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
465 to have the same name.
466
467 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
468 the domain or range of a relation can be a nested relation.
469 The following functions can be used to construct and deconstruct
470 such nested dimension specifications.
471
472         #include <isl_dim.h>
473         int isl_dim_is_wrapping(__isl_keep isl_dim *dim);
474         __isl_give isl_dim *isl_dim_wrap(__isl_take isl_dim *dim);
475         __isl_give isl_dim *isl_dim_unwrap(__isl_take isl_dim *dim);
476
477 The input to C<isl_dim_is_wrapping> and C<isl_dim_unwrap> should
478 be the dimension specification of a set, while that of
479 C<isl_dim_wrap> should be the dimension specification of a relation.
480 Conversely, the output of C<isl_dim_unwrap> is the dimension specification
481 of a relation, while that of C<isl_dim_wrap> is the dimension specification
482 of a set.
483
484 Dimension specifications can be created from other dimension
485 specifications using the following functions.
486
487         __isl_give isl_dim *isl_dim_domain(__isl_take isl_dim *dim);
488         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_domain(__isl_take isl_dim *dim);
489         __isl_give isl_dim *isl_dim_range(__isl_take isl_dim *dim);
490         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_range(__isl_take isl_dim *dim);
491         __isl_give isl_dim *isl_dim_reverse(__isl_take isl_dim *dim);
492         __isl_give isl_dim *isl_dim_join(__isl_take isl_dim *left,
493                 __isl_take isl_dim *right);
494         __isl_give isl_dim *isl_dim_insert(__isl_take isl_dim *dim,
495                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
496         __isl_give isl_dim *isl_dim_add(__isl_take isl_dim *dim,
497                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
498         __isl_give isl_dim *isl_dim_drop(__isl_take isl_dim *dim,
499                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
500
501 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
502 the name and the internal structure are lost.
503
504 =head2 Input and Output
505
506 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
507 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
508 in some cases.
509
510 =head3 C<isl> format
511
512 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
513 syntax for describing the parameters and allows for the definition
514 of an existentially quantified variable as the integer division
515 of an affine expression.
516 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
517 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
518
519         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
520                                 i - 10 a <= 6) }
521
522 A set or relation can have several disjuncts, separated
523 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
524 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
525 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
526 C<and>.
527
528 =head3 C<PolyLib> format
529
530 If the represented set is a union, then the first line
531 contains a single number representing the number of disjuncts.
532 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
533
534 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
535 The first line contains two numbers representing
536 the number of rows and columns,
537 where the number of rows is equal to the number of constraints
538 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
539 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
540 In each row, the first column indicates whether the constraint
541 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
542 corresponds to the constant term.
543
544 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
545 appear in the last columns before the constant column.
546 The coefficients of any existentially quantified variables appear
547 between those of the set variables and those of the parameters.
548
549 =head3 Input
550
551         #include <isl_set.h>
552         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
553                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
554         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
555                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
556         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
557                 FILE *input, int nparam);
558         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
559                 const char *str, int nparam);
560
561         #include <isl_map.h>
562         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
563                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
564         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
565                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
566         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
567                 struct isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
568         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
569                 const char *str, int nparam);
570
571 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
572 or the C<isl> format.
573 C<nparam> specifies how many of the final columns in
574 the C<PolyLib> format correspond to parameters.
575 If input is given in the C<isl> format, then the number
576 of parameters needs to be equal to C<nparam>.
577 If C<nparam> is negative, then any number of parameters
578 is accepted in the C<isl> format and zero parameters
579 are assumed in the C<PolyLib> format.
580
581 =head3 Output
582
583 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
584 be created.
585
586         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
587                 FILE *file);
588         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
589         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
590         __isl_give char *isl_printer_get_str(
591                 __isl_keep isl_printer *printer);
592
593 The behavior of the printer can be modified in various ways
594
595         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
596                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
597         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
598                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
599         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
600                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
601         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
602                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
603
604 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>
605 or C<ISL_FORMAT_POLYLIB> and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
606 Each line in the output is indented by C<indent> spaces
607 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
608 In the C<PolyLib> format output,
609 the coefficients of the existentially quantified variables
610 appear between those of the set variables and those
611 of the parameters.
612
613 To actually print something, use
614
615         #include <isl_set.h>
616         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
617                 __isl_take isl_printer *printer,
618                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
619         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
620                 __isl_take isl_printer *printer,
621                 __isl_keep isl_set *set);
622
623         #include <isl_map.h>
624         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
625                 __isl_take isl_printer *printer,
626                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
627         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
628                 __isl_take isl_printer *printer,
629                 __isl_keep isl_map *map);
630
631         #include <isl_union_set.h>
632         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
633                 __isl_take isl_printer *p,
634                 __isl_keep isl_union_set *uset);
635
636         #include <isl_union_map.h>
637         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
638                 __isl_take isl_printer *p,
639                 __isl_keep isl_union_map *umap);
640
641 When called on a file printer, the following function flushes
642 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
643
644         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
645                 __isl_take isl_printer *p);
646
647 =head2 Creating New Sets and Relations
648
649 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
650
651 =over
652
653 =item * Empty sets and relations
654
655         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
656                 __isl_take isl_dim *dim);
657         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
658                 __isl_take isl_dim *dim);
659         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
660                 __isl_take isl_dim *dim);
661         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
662                 __isl_take isl_dim *dim);
663         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
664                 __isl_take isl_dim *dim);
665         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
666                 __isl_take isl_dim *dim);
667
668 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the dimensions specification
669 is only used to specify the parameters.
670
671 =item * Universe sets and relations
672
673         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
674                 __isl_take isl_dim *dim);
675         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
676                 __isl_take isl_dim *dim);
677         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
678                 __isl_take isl_dim *dim);
679         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
680                 __isl_take isl_dim *dim);
681
682 =item * Identity relations
683
684         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
685                 __isl_take isl_dim *set_dim);
686         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
687                 __isl_take isl_dim *set_dim);
688
689 These functions take a dimension specification for a B<set>
690 and return an identity relation between two such sets.
691
692 =item * Lexicographic order
693
694         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
695                 __isl_take isl_dim *set_dim);
696         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
697                 __isl_take isl_dim *set_dim);
698         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
699                 __isl_take isl_dim *set_dim);
700         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
701                 __isl_take isl_dim *set_dim);
702         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
703                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
704         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
705                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
706         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
707                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
708         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
709                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
710
711 The first four functions take a dimension specification for a B<set>
712 and return relations that express that the elements in the domain
713 are lexicographically less
714 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
715 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
716 than the elements in the range.
717 The last four functions take a dimension specification for a map
718 and return relations that express that the first C<n> dimensions
719 in the domain are lexicographically less
720 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
721 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
722 than the first C<n> dimensions in the range.
723
724 =back
725
726 A basic set or relation can be converted to a set or relation
727 using the following functions.
728
729         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
730                 __isl_take isl_basic_set *bset);
731         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
732                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
733
734 Sets and relations can be converted to union sets and relations
735 using the following functions.
736
737         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
738                 __isl_take isl_map *map);
739         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
740                 __isl_take isl_set *set);
741
742 Sets and relations can be copied and freed again using the following
743 functions.
744
745         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
746                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
747         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
748         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
749                 __isl_keep isl_union_set *uset);
750         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
751                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
752         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
753         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
754                 __isl_keep isl_union_map *umap);
755         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
756         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
757         void isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
758         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
759         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
760         void isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
761
762 Other sets and relations can be constructed by starting
763 from a universe set or relation, adding equality and/or
764 inequality constraints and then projecting out the
765 existentially quantified variables, if any.
766 Constraints can be constructed, manipulated and
767 added to basic sets and relations using the following functions.
768
769         #include <isl_constraint.h>
770         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
771                 __isl_take isl_dim *dim);
772         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
773                 __isl_take isl_dim *dim);
774         void isl_constraint_set_constant(
775                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int v);
776         void isl_constraint_set_coefficient(
777                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
778                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
779         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
780                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
781                 __isl_take isl_constraint *constraint);
782         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
783                 __isl_take isl_basic_set *bset,
784                 __isl_take isl_constraint *constraint);
785
786 For example, to create a set containing the even integers
787 between 10 and 42, you would use the following code.
788
789         isl_int v;
790         struct isl_dim *dim;
791         struct isl_constraint *c;
792         struct isl_basic_set *bset;
793
794         isl_int_init(v);
795         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
796         bset = isl_basic_set_universe(isl_dim_copy(dim));
797
798         c = isl_equality_alloc(isl_dim_copy(dim));
799         isl_int_set_si(v, -1);
800         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
801         isl_int_set_si(v, 2);
802         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
803         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
804
805         c = isl_inequality_alloc(isl_dim_copy(dim));
806         isl_int_set_si(v, -10);
807         isl_constraint_set_constant(c, v);
808         isl_int_set_si(v, 1);
809         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
810         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
811
812         c = isl_inequality_alloc(dim);
813         isl_int_set_si(v, 42);
814         isl_constraint_set_constant(c, v);
815         isl_int_set_si(v, -1);
816         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
817         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
818
819         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
820
821         isl_int_clear(v);
822
823 Or, alternatively,
824
825         struct isl_basic_set *bset;
826         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
827                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}", -1);
828
829 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
830 describing the equalities and the inequalities.
831
832         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
833                 __isl_take isl_dim *dim,
834                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
835                 enum isl_dim_type c1,
836                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
837                 enum isl_dim_type c4);
838         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
839                 __isl_take isl_dim *dim,
840                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
841                 enum isl_dim_type c1,
842                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
843                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
844
845 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
846 different kinds of variables appear in the input matrices
847 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
848 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
849 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
850 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
851
852 =head2 Inspecting Sets and Relations
853
854 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
855 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
856 explained in the following sections.
857 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
858 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
859 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
860 an explicit representation of the existentially quantified variables.
861
862         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
863                 __isl_take isl_set *set);
864         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
865                 __isl_take isl_map *map);
866         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
867                 __isl_take isl_union_set *uset);
868         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
869                 __isl_take isl_union_map *umap);
870
871 This explicit representation defines the existentially quantified
872 variables as integer divisions of the other variables, possibly
873 including earlier existentially quantified variables.
874 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
875 has a unique value when the values of the other variables are known.
876 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
877 with the same explicit representations, should appear in the
878 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
879 either of the following functions.
880
881         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
882                 __isl_take isl_set *set);
883         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
884                 __isl_take isl_map *map);
885
886 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
887 using the following functions, which compute an overapproximation.
888
889         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
890                 __isl_take isl_basic_set *bset);
891         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
892                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
893         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
894                 __isl_take isl_set *set);
895
896 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
897
898         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
899                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
900                 void *user);
901         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
902                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
903                 void *user);
904
905 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
906 from
907
908         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
909         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
910
911 To extract the set or map from a union with a given dimension
912 specification, use
913
914         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
915                 __isl_keep isl_union_set *uset,
916                 __isl_take isl_dim *dim);
917         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
918                 __isl_keep isl_union_map *umap,
919                 __isl_take isl_dim *dim);
920
921 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
922
923         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
924                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
925                 void *user);
926         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
927                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
928                 void *user);
929
930 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
931 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
932 occurs, the above functions will return -1.
933
934 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
935 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
936 If this is required, then the user should call one of
937 the following functions first.
938
939         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
940                 __isl_take isl_set *set);
941         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
942                 __isl_take isl_map *map);
943
944 The number of basic sets in a set can be obtained
945 from
946
947         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
948
949 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
950
951         #include <isl_constraint.h>
952
953         int isl_basic_map_foreach_constraint(
954                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
955                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
956                 void *user);
957         void isl_constraint_free(struct isl_constraint *c);
958
959 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
960 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
961 occurs, the above functions will return -1.
962 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
963 Use the following function to find out whether a constraint
964 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
965
966         int isl_constraint_is_equality(
967                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
968
969 The coefficients of the constraints can be inspected using
970 the following functions.
971
972         void isl_constraint_get_constant(
973                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
974         void isl_constraint_get_coefficient(
975                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
976                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
977
978 The explicit representations of the existentially quantified
979 variables can be inspected using the following functions.
980 Note that the user is only allowed to use these functions
981 if the inspected set or map is the result of a call
982 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
983
984         __isl_give isl_div *isl_constraint_div(
985                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
986         void isl_div_get_constant(__isl_keep isl_div *div,
987                 isl_int *v);
988         void isl_div_get_denominator(__isl_keep isl_div *div,
989                 isl_int *v);
990         void isl_div_get_coefficient(__isl_keep isl_div *div,
991                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
992
993 To obtain the constraints of a basic map in matrix
994 form, use the following functions.
995
996         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
997                         __isl_keep isl_basic_map *bmap,
998                         enum isl_dim_type c1,
999                         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1000                         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1001         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1002                         __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1003                         enum isl_dim_type c1,
1004                         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1005                         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1006
1007 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1008 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1009 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1010 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1011
1012 The names of the domain and range spaces of a set or relation can be
1013 read off using the following functions.
1014
1015         const char *isl_set_get_tuple_name(
1016                 __isl_keep isl_set *set);
1017         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1018                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1019                 enum isl_dim_type type);
1020         const char *isl_map_get_tuple_name(
1021                 __isl_keep isl_map *map,
1022                 enum isl_dim_type type);
1023
1024 As with C<isl_dim_get_tuple_name>, the value returned points to
1025 an internal data structure.
1026 The names of individual dimensions can be read off using
1027 the following functions.
1028
1029         const char *isl_set_get_dim_name(
1030                 __isl_keep isl_set *set,
1031                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1032         const char *isl_map_get_dim_name(
1033                 __isl_keep isl_map *map,
1034                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1035
1036 These functions are mostly useful to obtain the names
1037 of the parameters.
1038
1039 =head2 Properties
1040
1041 =head3 Unary Properties
1042
1043 =over
1044
1045 =item * Emptiness
1046
1047 The following functions test whether the given set or relation
1048 contains any integer points.  The ``fast'' variants do not perform
1049 any computations, but simply check if the given set or relation
1050 is already known to be empty.
1051
1052         int isl_basic_set_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1053         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1054         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1055         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1056         int isl_basic_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1057         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1058         int isl_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1059         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1060         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1061
1062 =item * Universality
1063
1064         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1065         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1066         int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1067
1068 =item * Single-valuedness
1069
1070         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1071
1072 =item * Bijectivity
1073
1074         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1075
1076 =item * Wrapping
1077
1078 The followning functions check whether the domain of the given
1079 (basic) set is a wrapped relation.
1080
1081         int isl_basic_set_is_wrapping(
1082                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1083         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1084
1085 =back
1086
1087 =head3 Binary Properties
1088
1089 =over
1090
1091 =item * Equality
1092
1093         int isl_set_fast_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1094                 __isl_keep isl_set *set2);
1095         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1096                 __isl_keep isl_set *set2);
1097         int isl_basic_map_is_equal(
1098                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1099                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1100         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1101                 __isl_keep isl_map *map2);
1102         int isl_map_fast_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1103                 __isl_keep isl_map *map2);
1104         int isl_union_map_is_equal(
1105                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1106                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1107
1108 =item * Disjointness
1109
1110         int isl_set_fast_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1111                 __isl_keep isl_set *set2);
1112
1113 =item * Subset
1114
1115         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1116                 __isl_keep isl_set *set2);
1117         int isl_set_is_strict_subset(
1118                 __isl_keep isl_set *set1,
1119                 __isl_keep isl_set *set2);
1120         int isl_basic_map_is_subset(
1121                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1122                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1123         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1124                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1125                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1126         int isl_map_is_subset(
1127                 __isl_keep isl_map *map1,
1128                 __isl_keep isl_map *map2);
1129         int isl_map_is_strict_subset(
1130                 __isl_keep isl_map *map1,
1131                 __isl_keep isl_map *map2);
1132         int isl_union_map_is_subset(
1133                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1134                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1135         int isl_union_map_is_strict_subset(
1136                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1137                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1138
1139 =back
1140
1141 =head2 Unary Operations
1142
1143 =over
1144
1145 =item * Complement
1146
1147         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1148                 __isl_take isl_set *set);
1149
1150 =item * Inverse map
1151
1152         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1153                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1154         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1155                 __isl_take isl_map *map);
1156         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1157                 __isl_take isl_union_map *umap);
1158
1159 =item * Projection
1160
1161         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1162                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1163                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1164         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1165                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1166                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1167         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1168                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1169         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1170                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1171         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1172                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1173         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1174                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1175         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1176                 __isl_take isl_map *bmap);
1177         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1178                 __isl_take isl_map *map);
1179         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1180                 __isl_take isl_union_map *umap);
1181         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1182                 __isl_take isl_union_map *umap);
1183
1184         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1185                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1186         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1187                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1188         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1189         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1190         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1191                 __isl_take isl_union_map *umap);
1192         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1193                 __isl_take isl_union_map *umap);
1194
1195 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1196 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1197
1198 =item * Deltas
1199
1200         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
1201                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1202         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
1203         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
1204                 __isl_take isl_union_map *umap);
1205
1206 These functions return a (basic) set containing the differences
1207 between image elements and corresponding domain elements in the input.
1208
1209 =item * Coalescing
1210
1211 Simplify the representation of a set or relation by trying
1212 to combine pairs of basic sets or relations into a single
1213 basic set or relation.
1214
1215         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
1216         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
1217         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
1218                 __isl_take isl_union_set *uset);
1219         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
1220                 __isl_take isl_union_map *umap);
1221
1222 =item * Convex hull
1223
1224         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
1225                 __isl_take isl_set *set);
1226         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
1227                 __isl_take isl_map *map);
1228
1229 If the input set or relation has any existentially quantified
1230 variables, then the result of these operations is currently undefined.
1231
1232 =item * Simple hull
1233
1234         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
1235                 __isl_take isl_set *set);
1236         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
1237                 __isl_take isl_map *map);
1238
1239 These functions compute a single basic set or relation
1240 that contains the whole input set or relation.
1241 In particular, the output is described by translates
1242 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
1243
1244 =begin latex
1245
1246 (See \autoref{s:simple hull}.)
1247
1248 =end latex
1249
1250 =item * Affine hull
1251
1252         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
1253                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1254         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
1255                 __isl_take isl_set *set);
1256         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
1257                 __isl_take isl_union_set *uset);
1258         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
1259                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1260         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
1261                 __isl_take isl_map *map);
1262         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
1263                 __isl_take isl_union_map *umap);
1264
1265 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
1266 per space.
1267
1268 =item * Power
1269
1270         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
1271                 unsigned param, int *exact);
1272
1273 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
1274 The power I<k> is equated to the parameter at position C<param>.
1275 The result may be an overapproximation.  If the result is exact,
1276 then C<*exact> is set to C<1>.
1277 The current implementation only produces exact results for particular
1278 cases of piecewise translations (i.e., piecewise uniform dependences).
1279
1280 =item * Transitive closure
1281
1282         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
1283                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1284         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
1285                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1286
1287 Compute the transitive closure of C<map>.
1288 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1289 then C<*exact> is set to C<1>.
1290 The current implementation only produces exact results for particular
1291 cases of piecewise translations (i.e., piecewise uniform dependences).
1292
1293 =item * Reaching path lengths
1294
1295         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
1296                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1297
1298 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
1299 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
1300 end up in the given element.
1301 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1302 then C<*exact> is set to C<1>.
1303 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
1304 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
1305 In particular, if the input relation is a dependence relation
1306 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
1307 to the free schedule.
1308 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
1309 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
1310 the overapproximation), then you will get an error message.
1311
1312 =item * Wrapping
1313
1314         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
1315                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1316         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
1317                 __isl_take isl_map *map);
1318         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
1319                 __isl_take isl_union_map *umap);
1320         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
1321                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1322         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
1323                 __isl_take isl_set *set);
1324         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
1325                 __isl_take isl_union_set *uset);
1326
1327 =item * Dimension manipulation
1328
1329         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
1330                 __isl_take isl_set *set,
1331                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1332         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
1333                 __isl_take isl_map *map,
1334                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1335
1336 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
1337 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
1338 structure of the space.  However, the above functions can be useful
1339 to add new parameters.
1340
1341 =back
1342
1343 =head2 Binary Operations
1344
1345 The two arguments of a binary operation not only need to live
1346 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
1347 the same (number of) parameters.
1348
1349 =head3 Basic Operations
1350
1351 =over
1352
1353 =item * Intersection
1354
1355         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
1356                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1357                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1358         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
1359                 __isl_take isl_set *set1,
1360                 __isl_take isl_set *set2);
1361         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
1362                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1363                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1364         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1365                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1366                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1367         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1368                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1369                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1370         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
1371                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1372                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1373         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
1374                 __isl_take isl_map *map,
1375                 __isl_take isl_set *set);
1376         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
1377                 __isl_take isl_map *map,
1378                 __isl_take isl_set *set);
1379         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
1380                 __isl_take isl_map *map1,
1381                 __isl_take isl_map *map2);
1382         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
1383                 __isl_take isl_union_map *umap,
1384                 __isl_take isl_union_set *uset);
1385         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
1386                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1387                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1388
1389 =item * Union
1390
1391         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
1392                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1393                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1394         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
1395                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1396                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1397         __isl_give isl_set *isl_set_union(
1398                 __isl_take isl_set *set1,
1399                 __isl_take isl_set *set2);
1400         __isl_give isl_map *isl_map_union(
1401                 __isl_take isl_map *map1,
1402                 __isl_take isl_map *map2);
1403         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
1404                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1405                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1406         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
1407                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1408                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1409
1410 =item * Set difference
1411
1412         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
1413                 __isl_take isl_set *set1,
1414                 __isl_take isl_set *set2);
1415         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
1416                 __isl_take isl_map *map1,
1417                 __isl_take isl_map *map2);
1418         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
1419                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1420                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1421         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
1422                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1423                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1424
1425 =item * Application
1426
1427         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
1428                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1429                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1430         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
1431                 __isl_take isl_set *set,
1432                 __isl_take isl_map *map);
1433         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
1434                 __isl_take isl_union_set *uset,
1435                 __isl_take isl_union_map *umap);
1436         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
1437                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1438                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1439         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
1440                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1441                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1442         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
1443                 __isl_take isl_map *map1,
1444                 __isl_take isl_map *map2);
1445         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
1446                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1447                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1448         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
1449                 __isl_take isl_map *map1,
1450                 __isl_take isl_map *map2);
1451         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
1452                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1453                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1454
1455 =item * Simplification
1456
1457         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
1458                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1459                 __isl_take isl_basic_set *context);
1460         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
1461                 __isl_take isl_set *context);
1462         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
1463                 __isl_take isl_union_set *uset,
1464                 __isl_take isl_union_set *context);
1465         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
1466                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1467                 __isl_take isl_basic_map *context);
1468         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
1469                 __isl_take isl_map *context);
1470         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
1471                 __isl_take isl_union_map *umap,
1472                 __isl_take isl_union_map *context);
1473
1474 The gist operation returns a set or relation that has the
1475 same intersection with the context as the input set or relation.
1476 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
1477 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
1478 are removed.
1479 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
1480 per space.
1481
1482 =back
1483
1484 =head3 Lexicographic Optimization
1485
1486 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
1487 the following functions
1488 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
1489 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
1490 that satisfy C<dom>.
1491 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
1492 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
1493 has no elements.
1494 In other words, the union of the parameter values
1495 for which the result is non-empty and of C<*empty>
1496 is equal to C<dom>.
1497
1498         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
1499                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1500                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1501                 __isl_give isl_set **empty);
1502         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
1503                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1504                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1505                 __isl_give isl_set **empty);
1506         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
1507                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
1508                 __isl_give isl_set **empty);
1509         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
1510                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
1511                 __isl_give isl_set **empty);
1512
1513 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
1514 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
1515 of the elements in C<set> (or C<bset>).
1516 In case of union sets, the optimum is computed per space.
1517
1518         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
1519                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1520         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
1521                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1522         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
1523                 __isl_take isl_set *set);
1524         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
1525                 __isl_take isl_set *set);
1526         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
1527                 __isl_take isl_union_set *uset);
1528         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
1529                 __isl_take isl_union_set *uset);
1530
1531 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
1532 the following functions
1533 compute a relation that maps each element of C<dom>
1534 to the single lexicographic minimum or maximum
1535 of the elements that are associated to that same
1536 element in C<map> (or C<bmap>).
1537 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
1538 that contains the elements in C<dom> that do not map
1539 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
1540 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
1541 is equal to C<dom>.
1542
1543         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
1544                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1545                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1546                 __isl_give isl_set **empty);
1547         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
1548                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1549                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1550                 __isl_give isl_set **empty);
1551         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
1552                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
1553                 __isl_give isl_set **empty);
1554         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
1555                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
1556                 __isl_give isl_set **empty);
1557
1558 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
1559 return a map mapping each element in the domain of
1560 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
1561 of all elements associated to that element.
1562 In case of union relations, the optimum is computed per space.
1563
1564         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
1565                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1566         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
1567                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1568         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
1569                 __isl_take isl_map *map);
1570         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
1571                 __isl_take isl_map *map);
1572         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
1573                 __isl_take isl_union_map *umap);
1574         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
1575                 __isl_take isl_union_map *umap);
1576
1577 =head2 Matrices
1578
1579 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
1580
1581         #include <isl_mat.h>
1582         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1583                 unsigned n_row, unsigned n_col);
1584         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
1585         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
1586
1587 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
1588 The elements can be changed and inspected using the following functions.
1589
1590         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
1591         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
1592         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
1593                 int row, int col, isl_int *v);
1594         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
1595                 int row, int col, isl_int v);
1596
1597 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
1598 In that case, the value of C<*v> is undefined.
1599
1600 The following function can be used to compute the (right) inverse
1601 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
1602 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
1603 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
1604
1605         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
1606
1607 The following function can be used to compute the (right) kernel
1608 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
1609 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
1610
1611         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
1612
1613 =head2 Points
1614
1615 Points are elements of a set.  They can be used to construct
1616 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
1617 individual elements of a set.
1618 The zero point (the origin) can be created using
1619
1620         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_dim *dim);
1621
1622 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
1623 using
1624
1625         void isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
1626                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1627         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
1628                 __isl_take isl_point *pnt,
1629                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1630
1631         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
1632                 __isl_take isl_point *pnt,
1633                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
1634         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
1635                 __isl_take isl_point *pnt,
1636                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
1637
1638 Points can be copied or freed using
1639
1640         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
1641                 __isl_keep isl_point *pnt);
1642         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
1643
1644 A singleton set can be created from a point using
1645
1646         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
1647                 __isl_take isl_point *pnt);
1648
1649 and a box can be created from two opposite extremal points using
1650
1651         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
1652                 __isl_take isl_point *pnt1,
1653                 __isl_take isl_point *pnt2);
1654
1655 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
1656 the following functions.
1657
1658         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
1659                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
1660                 void *user);
1661         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
1662                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
1663                 void *user);
1664
1665 The function C<fn> is called for each integer point in
1666 C<set> with as second argument the last argument of
1667 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
1668 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
1669 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
1670 enumerating and return C<-1> as well.
1671 If the enumeration is performed successfully and to completion,
1672 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
1673
1674 To obtain a single point of a set, use
1675
1676         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
1677                 __isl_take isl_set *set);
1678
1679 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
1680 resulting point will be ``void'', a property that can be
1681 tested using
1682
1683         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
1684
1685 =head2 Piecewise Quasipolynomials
1686
1687 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
1688 a parametric point to a rational value.
1689 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
1690 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
1691 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
1692 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
1693 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
1694 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
1695 that contains the point.  Outside of the union of cells,
1696 the value is assumed to be zero.
1697 For example, the piecewise quasipolynomial
1698
1699         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
1700
1701 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
1702 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
1703 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
1704 defined over different domains.
1705 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
1706 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
1707 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
1708 the number of points in the map
1709
1710         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
1711
1712 =head3 Printing (Piecewise) Quasipolynomials
1713
1714 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
1715 using the following functions.
1716
1717         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
1718                 __isl_take isl_printer *p,
1719                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
1720
1721         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
1722                 __isl_take isl_printer *p,
1723                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1724
1725         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
1726                 __isl_take isl_printer *p,
1727                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1728
1729 The output format of the printer
1730 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
1731 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
1732 is supported.
1733 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
1734 to set the names of all dimensions
1735
1736         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
1737                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
1738                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1739                 const char *s);
1740         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
1741         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
1742                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1743                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1744                 const char *s);
1745
1746 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
1747
1748 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
1749 More complicated quasipolynomials can be created by applying
1750 operations such as addition and multiplication
1751 on the resulting quasipolynomials
1752
1753         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero(
1754                 __isl_take isl_dim *dim);
1755         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one(
1756                 __isl_take isl_dim *dim);
1757         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty(
1758                 __isl_take isl_dim *dim);
1759         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty(
1760                 __isl_take isl_dim *dim);
1761         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan(
1762                 __isl_take isl_dim *dim);
1763         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst(
1764                 __isl_take isl_dim *dim,
1765                 const isl_int n, const isl_int d);
1766         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_div(
1767                 __isl_take isl_div *div);
1768         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var(
1769                 __isl_take isl_dim *dim,
1770                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1771
1772 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
1773 with a single cell can be created using the following functions.
1774 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
1775 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
1776
1777         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
1778                 __isl_take isl_dim *dim);
1779         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
1780                 __isl_take isl_set *set,
1781                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
1782
1783         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
1784                 __isl_take isl_dim *dim);
1785         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
1786                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1787         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
1788                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1789                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1790
1791 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
1792 functions.
1793
1794         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
1795                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
1796         void isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
1797
1798         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
1799                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1800         void isl_pw_qpolynomial_free(
1801                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1802
1803         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
1804                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1805         void isl_union_pw_qpolynomial_free(
1806                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1807
1808 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
1809
1810 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
1811 piecewise quasipolynomial, use the following function
1812
1813         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
1814                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1815                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
1816                 void *user);
1817
1818 To extract the piecewise quasipolynomial from a union with a given dimension
1819 specification, use
1820
1821         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
1822         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
1823                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1824                 __isl_take isl_dim *dim);
1825
1826 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
1827 use either of the following two functions
1828
1829         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
1830                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1831                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
1832                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
1833                           void *user), void *user);
1834         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
1835                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1836                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
1837                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
1838                           void *user), void *user);
1839
1840 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
1841 and C<-1> on failure.  The difference between
1842 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
1843 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
1844 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
1845 compute unique representations for all existentially quantified
1846 variables and then turn these existentially quantified variables
1847 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
1848 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
1849 will not have any existentially quantified variables, but that
1850 the dimensions of the sets may be different for different
1851 invocations of C<fn>.
1852
1853 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
1854 use
1855
1856         int isl_qpolynomial_foreach_term(
1857                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
1858                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
1859                           void *user), void *user);
1860
1861 The terms themselves can be inspected and freed using
1862 these functions
1863
1864         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
1865                 enum isl_dim_type type);
1866         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
1867                 isl_int *n);
1868         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
1869                 isl_int *d);
1870         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
1871                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1872         __isl_give isl_div *isl_term_get_div(
1873                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
1874         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
1875
1876 Each term is a product of parameters, set variables and
1877 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
1878 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
1879 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
1880 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
1881 using C<isl_int_init> before calling these functions.
1882
1883 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
1884
1885 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
1886 use the following function.
1887
1888         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
1889                 isl_int *n, isl_int *d);
1890
1891 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
1892 then the numerator and denominator of the constant
1893 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
1894
1895 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
1896
1897         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
1898                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
1899         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
1900                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
1901                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
1902         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
1903                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
1904                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
1905         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
1906                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
1907                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
1908
1909         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
1910                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1911                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1912         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
1913                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1914                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1915         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
1916                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1917                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1918         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
1919                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1920         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
1921                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1922                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1923
1924         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
1925                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
1926                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
1927         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
1928                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
1929                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
1930         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
1931                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
1932                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
1933
1934         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
1935                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1936                 __isl_take isl_point *pnt);
1937
1938         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
1939                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1940                 __isl_take isl_point *pnt);
1941
1942         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
1943                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1944         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
1945                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
1946                 __isl_take isl_set *set);
1947
1948         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
1949                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1950         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
1951                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
1952                 __isl_take isl_union_set *uset);
1953
1954         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
1955                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1956
1957         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
1958                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1959                 __isl_take isl_set *context);
1960
1961         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
1962                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1963                 __isl_take isl_union_set *context);
1964
1965 The gist operation applies the gist operation to each of
1966 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
1967 In future, the operation will also exploit the context
1968 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
1969
1970 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
1971
1972 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
1973 reduction (or fold) of quasipolynomials.
1974 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
1975 The objects are mainly used to represent the result of
1976 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
1977 i.e., as the result of the following function.
1978
1979         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
1980                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1981                 enum isl_fold type, int *tight);
1982
1983         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
1984                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1985                 enum isl_fold type, int *tight);
1986
1987 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
1988 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
1989 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
1990 of the parameters there is at least
1991 one element in the domain that reaches the bound.
1992 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
1993 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
1994 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
1995 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
1996 wrapped relation becomes the domain of the result.
1997
1998 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
1999 following functions.
2000
2001         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
2002                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
2003         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
2004                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2005         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
2006                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2007         void isl_qpolynomial_fold_free(
2008                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
2009         void isl_pw_qpolynomial_fold_free(
2010                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2011         void isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
2012                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2013
2014 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
2015
2016 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
2017 using the following function.
2018
2019         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
2020                 __isl_take isl_printer *p,
2021                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2022         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
2023                 __isl_take isl_printer *p,
2024                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2025
2026 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
2027 output format of the printer
2028 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
2029 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
2030 output format of the printer
2031 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL>.
2032
2033 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
2034
2035 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
2036 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
2037
2038         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
2039                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2040                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2041                             void *user), void *user);
2042
2043 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
2044 use either of the following two functions
2045
2046         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
2047                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2048                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2049                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
2050                           void *user), void *user);
2051         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
2052                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2053                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2054                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
2055                           void *user), void *user);
2056
2057 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
2058 of the difference between these two functions.
2059
2060 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
2061
2062         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
2063                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
2064                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
2065                           void *user), void *user);
2066
2067 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
2068
2069         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
2070                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
2071                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
2072
2073         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
2074                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
2075                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
2076
2077         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
2078                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2079                 __isl_take isl_point *pnt);
2080
2081         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
2082                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2083                 __isl_take isl_point *pnt);
2084
2085         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
2086                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2087         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
2088                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2089                 __isl_take isl_union_set *uset);
2090
2091         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
2092                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2093
2094         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
2095                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2096
2097         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
2098                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2099                 __isl_take isl_set *context);
2100
2101         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
2102                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2103                 __isl_take isl_union_set *context);
2104
2105 The gist operation applies the gist operation to each of
2106 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
2107 In future, the operation will also exploit the context
2108 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
2109
2110         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
2111         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
2112                 __isl_take isl_map *map,
2113                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2114                 int *tight);
2115         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
2116         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
2117                 __isl_take isl_union_map *umap,
2118                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2119                 int *tight);
2120
2121 These functions
2122 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
2123 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
2124 over all elements in the intersection of the range of the map
2125 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
2126 as a function of an element in the domain of the map.
2127
2128 =head2 Dependence Analysis
2129
2130 C<isl> contains specialized functionality for performing
2131 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
2132 and a collection of possible I<source> access relations,
2133 C<isl> can compute relations that describe
2134 for each iteration of the sink access, which iteration
2135 of which of the source access relations was the last
2136 to access the same data element before the given iteration
2137 of the sink access.
2138 To compute standard flow dependences, the sink should be
2139 a read, while the sources should be writes.
2140 If any of the source accesses are marked as being I<may>
2141 accesses, then there will be a dependence to the last
2142 I<must> access B<and> to any I<may> access that follows
2143 this last I<must> access.
2144 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
2145 then memory based dependence analysis is performed.
2146 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
2147 then value based dependence analysis is performed.
2148
2149         #include <isl_flow.h>
2150
2151         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
2152
2153         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
2154                 __isl_take isl_map *sink,
2155                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
2156                 int max_source);
2157         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
2158                 __isl_take isl_access_info *acc,
2159                 __isl_take isl_map *source, int must,
2160                 void *source_user);
2161         void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
2162
2163         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
2164                 __isl_take isl_access_info *acc);
2165
2166         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
2167                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
2168                           void *dep_user, void *user),
2169                 void *user);
2170         __isl_give isl_set *isl_flow_get_no_source(
2171                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
2172         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
2173
2174 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
2175 dependence analysis.  The other functions are used to construct
2176 the input for this function or to read off the output.
2177
2178 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
2179 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
2180 The arguments to this functions are the sink access relation
2181 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
2182 access to the user, a callback function for specifying the
2183 relative order of source and sink accesses, and the number
2184 of source access relations that will be added.
2185 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
2186 The function is called with two user supplied tokens identifying
2187 either a source or the sink and it should return the shared nesting
2188 level and the relative order of the two accesses.
2189 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
2190 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
2191 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
2192 it should return I<2 * n>.
2193 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
2194 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
2195 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
2196 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
2197 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
2198 of the relation accesses I<all> elements in its image.
2199 The C<source_user> token is again used to identify
2200 the source access.  The range of the source access relation
2201 C<source> should have the same dimension as the range
2202 of the sink access relation.
2203 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
2204 called explicitly, because it is called implicitly by
2205 C<isl_access_info_compute_flow>.
2206
2207 The result of the dependence analysis is collected in an
2208 C<isl_flow>.  There may be elements in the domain of
2209 the sink access for which no preceding source access could be
2210 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
2211 The sets of these elements can be obtained through
2212 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
2213 and the second with C<must> unset.
2214 In the case of standard flow dependence analysis,
2215 with the sink a read and the sources I<must> writes,
2216 the first set corresponds to the reads from uninitialized
2217 array elements and the second set is empty.
2218 The actual flow dependences can be extracted using
2219 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
2220 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
2221 a source and the sink.  The callback function is called
2222 with four arguments, the actual flow dependence relation
2223 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
2224 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
2225 identifying the source and an additional C<void *> with value
2226 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
2227 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
2228 source and if it is not followed by any I<may> sources.
2229
2230 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
2231 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
2232
2233 A higher-level interface to dependence analysis is provided
2234 by the following function.
2235
2236         #include <isl_flow.h>
2237
2238         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
2239                 __isl_take isl_union_map *must_source,
2240                 __isl_take isl_union_map *may_source,
2241                 __isl_take isl_union_map *schedule,
2242                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
2243                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
2244                 __isl_give isl_union_set **must_no_source,
2245                 __isl_give isl_union_set **may_no_source);
2246
2247 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
2248 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
2249 of the domains of the accesses and of the schedule.
2250 The relative order of the iteration domains is given by the
2251 schedule.  Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
2252 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
2253 any of the other arguments is treated as an error.
2254
2255 =head2 Parametric Vertex Enumeration
2256
2257 The parametric vertex enumeration described in this section
2258 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
2259 library.
2260
2261         #include <isl_vertices.h>
2262         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
2263                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2264
2265 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
2266 actual computation of the parametric vertices and the chamber
2267 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
2268 This information can be queried by either iterating over all
2269 the vertices or iterating over all the chambers or cells
2270 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
2271
2272         int isl_vertices_foreach_vertex(
2273                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
2274                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
2275                 void *user);
2276
2277         int isl_vertices_foreach_cell(
2278                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
2279                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
2280                 void *user);
2281         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
2282                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
2283                 void *user);
2284
2285 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
2286 the following.
2287
2288         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
2289                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
2290         int isl_vertices_get_n_vertices(
2291                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
2292         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
2293
2294 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
2295
2296         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
2297         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
2298         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
2299                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
2300         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
2301                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
2302         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
2303
2304 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
2305 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
2306 of the vertex.
2307 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
2308 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
2309 and should not be mixed with integer sets.
2310
2311 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
2312
2313         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
2314         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
2315                 __isl_keep isl_cell *cell);
2316         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
2317
2318 =head1 Applications
2319
2320 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
2321 it also contains some basic applications that use some
2322 of the functionality of C<isl>.
2323 The input may be specified in either the L<isl format>
2324 or the L<PolyLib format>.
2325
2326 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
2327
2328 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
2329 an integer element of the polyhedron, if there is any.
2330 The first column in the output is the denominator and is always
2331 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
2332 then a vector of length zero is printed.
2333
2334 =head2 C<isl_pip>
2335
2336 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
2337 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
2338 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
2339 of constraints on a parametric polyhedron.
2340 The coefficients of the parameters appear in the last columns
2341 (but before the final constant column).
2342 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
2343 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
2344 is just a dump of the internal state.
2345
2346 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
2347
2348 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
2349 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
2350 If an affine objective function
2351 is given, then the constant should appear in the last column.
2352
2353 =head2 C<isl_polytope_scan>
2354
2355 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
2356 all integer points in the polytope.
2357
2358 =head1 C<isl-polylib>
2359
2360 The C<isl-polylib> library provides the following functions for converting
2361 between C<isl> objects and C<PolyLib> objects.
2362 The library is distributed separately for licensing reasons.
2363
2364         #include <isl_set_polylib.h>
2365         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_new_from_polylib(
2366                 Polyhedron *P, __isl_take isl_dim *dim);
2367         Polyhedron *isl_basic_set_to_polylib(
2368                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2369         __isl_give isl_set *isl_set_new_from_polylib(Polyhedron *D,
2370                 __isl_take isl_dim *dim);
2371         Polyhedron *isl_set_to_polylib(__isl_keep isl_set *set);
2372
2373         #include <isl_map_polylib.h>
2374         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_new_from_polylib(
2375                 Polyhedron *P, __isl_take isl_dim *dim);
2376         __isl_give isl_map *isl_map_new_from_polylib(Polyhedron *D,
2377                 __isl_take isl_dim *dim);
2378         Polyhedron *isl_basic_map_to_polylib(
2379                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2380         Polyhedron *isl_map_to_polylib(__isl_keep isl_map *map);