*_list_free: return NULL
[platform/upstream/isl.git] / doc / user.pod
1 =head1 Introduction
2
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
12
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
22
23 =head2 Backward Incompatible Changes
24
25 =head3 Changes since isl-0.02
26
27 =over
28
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
31
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
35
36 =back
37
38 =head3 Changes since isl-0.03
39
40 =over
41
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
46
47 =back
48
49 =head3 Changes since isl-0.04
50
51 =over
52
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
55
56 =back
57
58 =head3 Changes since isl-0.05
59
60 =over
61
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
64
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
69
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take the dimension specification
72 of a B<map> as input.  An old call
73 C<isl_map_identity(dim)> can be rewritten to
74 C<isl_map_identity(isl_dim_map_from_set(dim))>.
75
76 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
77 a parameter position as input.  Instead, the exponent
78 is now expressed as the domain of the resulting relation.
79
80 =back
81
82 =head3 Changes since isl-0.06
83
84 =over
85
86 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
87 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
88 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
89
90 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
91 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
92 but they will be removed in the future.
93
94 =back
95
96 =head3 Changes since isl-0.07
97
98 =over
99
100 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
101 C<isl_pw_aff_union_max>.
102
103 =back
104
105 =head1 Installation
106
107 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
108 or from the git repository.  Both are available from
109 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
110 The installation process depends on how you obtained
111 the source.
112
113 =head2 Installation from the git repository
114
115 =over
116
117 =item 1 Clone or update the repository
118
119 The first time the source is obtained, you need to clone
120 the repository.
121
122         git clone git://repo.or.cz/isl.git
123
124 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
125
126         git pull
127
128 =item 2 Generate C<configure>
129
130         ./autogen.sh
131
132 =back
133
134 After performing the above steps, continue
135 with the L<Common installation instructions>.
136
137 =head2 Common installation instructions
138
139 =over
140
141 =item 1 Obtain C<GMP>
142
143 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
144 Your distribution may not provide these header files by default
145 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
146 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
147 source, available from L<http://gmplib.org/>.
148
149 =item 2 Configure
150
151 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
152 To run it, just type
153
154         ./configure
155
156 optionally followed by some configure options.
157 A complete list of options can be obtained by running
158
159         ./configure --help
160
161 Below we discuss some of the more common options.
162
163 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
164 C<piplib> functionality is currently used by default.
165 The C<--with-piplib> option can
166 be used to specify which C<piplib>
167 library to use, either an installed version (C<system>),
168 an externally built version (C<build>)
169 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
170 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
171 and C<piplib>.
172
173 =over
174
175 =item C<--prefix>
176
177 Installation prefix for C<isl>
178
179 =item C<--with-gmp-prefix>
180
181 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
182
183 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
184
185 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
186
187 =item C<--with-piplib>
188
189 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
190
191 =item C<--with-piplib-prefix>
192
193 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
194
195 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
196
197 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
198
199 =item C<--with-piplib-builddir>
200
201 Location where C<build> C<piplib> was built.
202
203 =back
204
205 =item 3 Compile
206
207         make
208
209 =item 4 Install (optional)
210
211         make install
212
213 =back
214
215 =head1 Library
216
217 =head2 Initialization
218
219 All manipulations of integer sets and relations occur within
220 the context of an C<isl_ctx>.
221 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
222 All arguments of a function are required to have been allocated
223 within the same context.
224 There are currently no functions available for moving an object
225 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
226 there is currently no way of safely moving an object from one
227 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
228
229 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
230 freed using C<isl_ctx_free>.
231 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
232 before the C<isl_ctx> itself is freed.
233
234         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
235         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
236
237 =head2 Integers
238
239 All operations on integers, mainly the coefficients
240 of the constraints describing the sets and relations,
241 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
242 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
243 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
244 are wrapped inside C<isl> specific macros.
245 The basic type is C<isl_int> and the operations below
246 are available on this type.
247 The meanings of these operations are essentially the same
248 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
249 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
250 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
251 and they need to be released with C<isl_int_clear>
252 after the last use.
253 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
254 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
255 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
256 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
257
258 =over
259
260 =item isl_int_init(i)
261
262 =item isl_int_clear(i)
263
264 =item isl_int_set(r,i)
265
266 =item isl_int_set_si(r,i)
267
268 =item isl_int_set_gmp(r,g)
269
270 =item isl_int_get_gmp(i,g)
271
272 =item isl_int_abs(r,i)
273
274 =item isl_int_neg(r,i)
275
276 =item isl_int_swap(i,j)
277
278 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
279
280 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
281
282 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
283
284 =item isl_int_add(r,i,j)
285
286 =item isl_int_sub(r,i,j)
287
288 =item isl_int_mul(r,i,j)
289
290 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
291
292 =item isl_int_addmul(r,i,j)
293
294 =item isl_int_submul(r,i,j)
295
296 =item isl_int_gcd(r,i,j)
297
298 =item isl_int_lcm(r,i,j)
299
300 =item isl_int_divexact(r,i,j)
301
302 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
303
304 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
305
306 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
307
308 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
309
310 =item isl_int_read(r,s)
311
312 =item isl_int_print(out,i,width)
313
314 =item isl_int_sgn(i)
315
316 =item isl_int_cmp(i,j)
317
318 =item isl_int_cmp_si(i,si)
319
320 =item isl_int_eq(i,j)
321
322 =item isl_int_ne(i,j)
323
324 =item isl_int_lt(i,j)
325
326 =item isl_int_le(i,j)
327
328 =item isl_int_gt(i,j)
329
330 =item isl_int_ge(i,j)
331
332 =item isl_int_abs_eq(i,j)
333
334 =item isl_int_abs_ne(i,j)
335
336 =item isl_int_abs_lt(i,j)
337
338 =item isl_int_abs_gt(i,j)
339
340 =item isl_int_abs_ge(i,j)
341
342 =item isl_int_is_zero(i)
343
344 =item isl_int_is_one(i)
345
346 =item isl_int_is_negone(i)
347
348 =item isl_int_is_pos(i)
349
350 =item isl_int_is_neg(i)
351
352 =item isl_int_is_nonpos(i)
353
354 =item isl_int_is_nonneg(i)
355
356 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
357
358 =back
359
360 =head2 Sets and Relations
361
362 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
363 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
364 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
365 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
366 can be described as a conjunction of affine constraints, while
367 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
368 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
369 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
370 to have the same dimension.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
371 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s of I<different> dimensions,
372 where dimensions with different space names
373 (see L<Dimension Specifications>) are considered different as well.
374 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
375 one set of variables, while relations have two sets of variables,
376 input variables and output variables.
377
378 =head2 Memory Management
379
380 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
381 several substeps and since the user is usually not interested in
382 the intermediate results, most functions that return a new object
383 will also release all the objects passed as arguments.
384 If the user still wants to use one or more of these arguments
385 after the function call, she should pass along a copy of the
386 object rather than the object itself.
387 The user is then responsible for making sure that the original
388 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
389
390 The arguments and return values of all documents functions are
391 annotated to make clear which arguments are released and which
392 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
393 are used
394
395 =over
396
397 =item C<__isl_give>
398
399 C<__isl_give> means that a new object is returned.
400 The user should make sure that the returned pointer is
401 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
402 In between, it can be used as a value for as many
403 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
404 There is one exception, and that is the case where the
405 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
406 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
407
408 =item C<__isl_take>
409
410 C<__isl_take> means that the object the argument points to
411 is taken over by the function and may no longer be used
412 by the user as an argument to any other function.
413 The pointer value must be one returned by a function
414 returning an C<__isl_give> pointer.
415 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
416 be treated as an error in the sense that the function will
417 not perform its usual operation.  However, it will still
418 make sure that all the the other C<__isl_take> arguments
419 are released.
420
421 =item C<__isl_keep>
422
423 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
424 temporarily.  After the function has finished, the user
425 can still use it as an argument to other functions.
426 A C<NULL> value will be treated in the same way as
427 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
428
429 =back
430
431 =head2 Identifiers
432
433 Identifiers are used to identify both individual dimensions
434 and tuples of dimensions.  They consist of a name and an optional
435 pointer.  Identifiers with the same name but different pointer values
436 are considered to be distinct.
437 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
438 using the following functions.
439
440         #include <isl/id.h>
441         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
442                 __isl_keep const char *name, void *user);
443         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
444         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
445
446         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
447         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
448         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
449
450         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
451                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
452
453 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
454 data structure, so the result can only be used while the
455 corresponding C<isl_id> is alive.
456
457 =head2 Dimension Specifications
458
459 Whenever a new set or relation is created from scratch,
460 its dimension needs to be specified using an C<isl_dim>.
461
462         #include <isl/dim.h>
463         __isl_give isl_dim *isl_dim_alloc(isl_ctx *ctx,
464                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
465         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_alloc(isl_ctx *ctx,
466                 unsigned nparam, unsigned dim);
467         __isl_give isl_dim *isl_dim_copy(__isl_keep isl_dim *dim);
468         void isl_dim_free(__isl_take isl_dim *dim);
469         unsigned isl_dim_size(__isl_keep isl_dim *dim,
470                 enum isl_dim_type type);
471
472 The dimension specification used for creating a set
473 needs to be created using C<isl_dim_set_alloc>, while
474 that for creating a relation
475 needs to be created using C<isl_dim_alloc>.
476 C<isl_dim_size> can be used
477 to find out the number of dimensions of each type in
478 a dimension specification, where type may be
479 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
480 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
481 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
482
483 It is often useful to create objects that live in the
484 same space as some other object.  This can be accomplished
485 by creating the new objects
486 (see L<Creating New Sets and Relations> or
487 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the dimension
488 specification of the original object.
489
490         #include <isl/set.h>
491         __isl_give isl_dim *isl_basic_set_get_dim(
492                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
493         __isl_give isl_dim *isl_set_get_dim(__isl_keep isl_set *set);
494
495         #include <isl/union_set.h>
496         __isl_give isl_dim *isl_union_set_get_dim(
497                 __isl_keep isl_union_set *uset);
498
499         #include <isl/map.h>
500         __isl_give isl_dim *isl_basic_map_get_dim(
501                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
502         __isl_give isl_dim *isl_map_get_dim(__isl_keep isl_map *map);
503
504         #include <isl/union_map.h>
505         __isl_give isl_dim *isl_union_map_get_dim(
506                 __isl_keep isl_union_map *umap);
507
508         #include <isl/constraint.h>
509         __isl_give isl_dim *isl_constraint_get_dim(
510                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
511
512         #include <isl/polynomial.h>
513         __isl_give isl_dim *isl_qpolynomial_get_dim(
514                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
515         __isl_give isl_dim *isl_qpolynomial_fold_get_dim(
516                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
517         __isl_give isl_dim *isl_pw_qpolynomial_get_dim(
518                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
519         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_get_dim(
520                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
521         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_dim(
522                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
523
524         #include <isl/aff.h>
525         __isl_give isl_dim *isl_aff_get_dim(
526                 __isl_keep isl_aff *aff);
527         __isl_give isl_dim *isl_pw_aff_get_dim(
528                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
529
530         #include <isl/point.h>
531         __isl_give isl_dim *isl_point_get_dim(
532                 __isl_keep isl_point *pnt);
533
534 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
535 using the following functions.
536
537         #include <isl/dim.h>
538         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_dim_id(
539                 __isl_take isl_dim *dim,
540                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
541                 __isl_take isl_id *id);
542         __isl_give isl_id *isl_dim_get_dim_id(
543                 __isl_keep isl_dim *dim,
544                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
545         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_name(__isl_take isl_dim *dim,
546                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
547                                  __isl_keep const char *name);
548         __isl_keep const char *isl_dim_get_name(__isl_keep isl_dim *dim,
549                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos);
550
551 Note that C<isl_dim_get_name> returns a pointer to some internal
552 data structure, so the result can only be used while the
553 corresponding C<isl_dim> is alive.
554 Also note that every function that operates on two sets or relations
555 requires that both arguments have the same parameters.  This also
556 means that if one of the arguments has named parameters, then the
557 other needs to have named parameters too and the names need to match.
558 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
559 arguments may have different parameters (as long as they are named),
560 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
561 the arguments.
562
563 Given the identifier of a dimension (typically a parameter),
564 its position can be obtained from the following function.
565
566         #include <isl/dim.h>
567         int isl_dim_find_dim_by_id(__isl_keep isl_dim *dim,
568                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
569
570 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
571 using the following functions.
572
573         #include <isl/dim.h>
574         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_tuple_id(
575                 __isl_take isl_dim *dim,
576                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
577         __isl_give isl_dim *isl_dim_reset_tuple_id(
578                 __isl_take isl_dim *dim, enum isl_dim_type type);
579         __isl_give isl_id *isl_dim_get_tuple_id(
580                 __isl_keep isl_dim *dim, enum isl_dim_type type);
581         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_tuple_name(
582                 __isl_take isl_dim *dim,
583                 enum isl_dim_type type, const char *s);
584         const char *isl_dim_get_tuple_name(__isl_keep isl_dim *dim,
585                 enum isl_dim_type type);
586
587 The C<dim> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
588 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_dim_get_name>,
589 the C<isl_dim_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
590 data structure.
591 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
592 to have the same name.
593
594 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
595 the domain or range of a relation can be a nested relation.
596 The following functions can be used to construct and deconstruct
597 such nested dimension specifications.
598
599         #include <isl/dim.h>
600         int isl_dim_is_wrapping(__isl_keep isl_dim *dim);
601         __isl_give isl_dim *isl_dim_wrap(__isl_take isl_dim *dim);
602         __isl_give isl_dim *isl_dim_unwrap(__isl_take isl_dim *dim);
603
604 The input to C<isl_dim_is_wrapping> and C<isl_dim_unwrap> should
605 be the dimension specification of a set, while that of
606 C<isl_dim_wrap> should be the dimension specification of a relation.
607 Conversely, the output of C<isl_dim_unwrap> is the dimension specification
608 of a relation, while that of C<isl_dim_wrap> is the dimension specification
609 of a set.
610
611 Dimension specifications can be created from other dimension
612 specifications using the following functions.
613
614         __isl_give isl_dim *isl_dim_domain(__isl_take isl_dim *dim);
615         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_domain(__isl_take isl_dim *dim);
616         __isl_give isl_dim *isl_dim_range(__isl_take isl_dim *dim);
617         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_range(__isl_take isl_dim *dim);
618         __isl_give isl_dim *isl_dim_reverse(__isl_take isl_dim *dim);
619         __isl_give isl_dim *isl_dim_join(__isl_take isl_dim *left,
620                 __isl_take isl_dim *right);
621         __isl_give isl_dim *isl_dim_align_params(
622                 __isl_take isl_dim *dim1, __isl_take isl_dim *dim2)
623         __isl_give isl_dim *isl_dim_insert(__isl_take isl_dim *dim,
624                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
625         __isl_give isl_dim *isl_dim_add(__isl_take isl_dim *dim,
626                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
627         __isl_give isl_dim *isl_dim_drop(__isl_take isl_dim *dim,
628                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
629         __isl_give isl_dim *isl_dim_map_from_set(
630                 __isl_take isl_dim *dim);
631         __isl_give isl_dim *isl_dim_zip(__isl_take isl_dim *dim);
632
633 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
634 the name and the internal structure are lost.
635
636 =head2 Local Spaces
637
638 A local space is essentially a dimension specification with
639 zero or more existentially quantified variables.
640 The local space of a basic set or relation can be obtained
641 using the following functions.
642
643         #include <isl/set.h>
644         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
645                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
646
647         #include <isl/map.h>
648         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
649                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
650
651 A new local space can be created from a dimension specification using
652
653         #include <isl/local_space.h>
654         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_dim(
655                 __isl_take isl_dim *dim);
656
657 They can be inspected, copied and freed using the following functions.
658
659         #include <isl/local_space.h>
660         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
661                 __isl_keep isl_local_space *ls);
662         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
663                 enum isl_dim_type type);
664         const char *isl_local_space_get_dim_name(
665                 __isl_keep isl_local_space *ls,
666                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
667         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
668                 __isl_take isl_local_space *ls,
669                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
670         __isl_give isl_dim *isl_local_space_get_dim(
671                 __isl_keep isl_local_space *ls);
672         __isl_give isl_div *isl_local_space_get_div(
673                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
674         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
675                 __isl_keep isl_local_space *ls);
676         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
677
678 Two local spaces can be compared using
679
680         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
681                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
682
683 Local spaces can be created from other local spaces
684 using the following functions.
685
686         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
687                 __isl_take isl_local_space *ls);
688         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
689                 __isl_take isl_local_space *ls,
690                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
691         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
692                 __isl_take isl_local_space *ls,
693                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
694         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
695                 __isl_take isl_local_space *ls,
696                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
697
698 =head2 Input and Output
699
700 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
701 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
702 in some cases.
703
704 =head3 C<isl> format
705
706 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
707 syntax for describing the parameters and allows for the definition
708 of an existentially quantified variable as the integer division
709 of an affine expression.
710 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
711 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
712
713         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
714                                 i - 10 a <= 6) }
715
716 A set or relation can have several disjuncts, separated
717 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
718 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
719 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
720 C<and>.
721
722 =head3 C<PolyLib> format
723
724 If the represented set is a union, then the first line
725 contains a single number representing the number of disjuncts.
726 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
727
728 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
729 The first line contains two numbers representing
730 the number of rows and columns,
731 where the number of rows is equal to the number of constraints
732 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
733 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
734 In each row, the first column indicates whether the constraint
735 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
736 corresponds to the constant term.
737
738 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
739 appear in the last columns before the constant column.
740 The coefficients of any existentially quantified variables appear
741 between those of the set variables and those of the parameters.
742
743 =head3 Extended C<PolyLib> format
744
745 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
746 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
747 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
748 also contains four additional numbers:
749 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
750 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
751 quantified variables) and the number of parameters.
752 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
753 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
754 dimensions is zero.
755
756 =head3 Input
757
758         #include <isl/set.h>
759         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
760                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
761         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
762                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
763         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
764                 FILE *input, int nparam);
765         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
766                 const char *str, int nparam);
767
768         #include <isl/map.h>
769         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
770                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
771         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
772                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
773         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
774                 struct isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
775         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
776                 const char *str, int nparam);
777
778         #include <isl/union_set.h>
779         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
780                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
781         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
782                 struct isl_ctx *ctx, const char *str);
783
784         #include <isl/union_map.h>
785         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
786                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
787         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
788                 struct isl_ctx *ctx, const char *str);
789
790 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
791 or the C<isl> format.
792 C<nparam> specifies how many of the final columns in
793 the C<PolyLib> format correspond to parameters.
794 If input is given in the C<isl> format, then the number
795 of parameters needs to be equal to C<nparam>.
796 If C<nparam> is negative, then any number of parameters
797 is accepted in the C<isl> format and zero parameters
798 are assumed in the C<PolyLib> format.
799
800 =head3 Output
801
802 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
803 be created.
804
805         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
806                 FILE *file);
807         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
808         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
809         __isl_give char *isl_printer_get_str(
810                 __isl_keep isl_printer *printer);
811
812 The behavior of the printer can be modified in various ways
813
814         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
815                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
816         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
817                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
818         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
819                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
820         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
821                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
822         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
823                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
824
825 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
826 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
827 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
828 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
829 C<isl_printer_set_indent>) spaces
830 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
831 In the C<PolyLib> format output,
832 the coefficients of the existentially quantified variables
833 appear between those of the set variables and those
834 of the parameters.
835 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
836 by the specified amount (which may be negative).
837
838 To actually print something, use
839
840         #include <isl/set.h>
841         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
842                 __isl_take isl_printer *printer,
843                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
844         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
845                 __isl_take isl_printer *printer,
846                 __isl_keep isl_set *set);
847
848         #include <isl/map.h>
849         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
850                 __isl_take isl_printer *printer,
851                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
852         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
853                 __isl_take isl_printer *printer,
854                 __isl_keep isl_map *map);
855
856         #include <isl/union_set.h>
857         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
858                 __isl_take isl_printer *p,
859                 __isl_keep isl_union_set *uset);
860
861         #include <isl/union_map.h>
862         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
863                 __isl_take isl_printer *p,
864                 __isl_keep isl_union_map *umap);
865
866 When called on a file printer, the following function flushes
867 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
868
869         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
870                 __isl_take isl_printer *p);
871
872 =head2 Creating New Sets and Relations
873
874 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
875
876 =over
877
878 =item * Empty sets and relations
879
880         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
881                 __isl_take isl_dim *dim);
882         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
883                 __isl_take isl_dim *dim);
884         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
885                 __isl_take isl_dim *dim);
886         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
887                 __isl_take isl_dim *dim);
888         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
889                 __isl_take isl_dim *dim);
890         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
891                 __isl_take isl_dim *dim);
892
893 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the dimensions specification
894 is only used to specify the parameters.
895
896 =item * Universe sets and relations
897
898         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
899                 __isl_take isl_dim *dim);
900         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
901                 __isl_take isl_dim *dim);
902         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
903                 __isl_take isl_dim *dim);
904         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
905                 __isl_take isl_dim *dim);
906         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
907                 __isl_take isl_union_set *uset);
908         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
909                 __isl_take isl_union_map *umap);
910
911 The sets and relations constructed by the functions above
912 contain all integer values, while those constructed by the
913 functions below only contain non-negative values.
914
915         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
916                 __isl_take isl_dim *dim);
917         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
918                 __isl_take isl_dim *dim);
919         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
920                 __isl_take isl_dim *dim);
921         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
922                 __isl_take isl_dim *dim);
923
924 =item * Identity relations
925
926         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
927                 __isl_take isl_dim *dim);
928         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
929                 __isl_take isl_dim *dim);
930
931 The number of input and output dimensions in C<dim> needs
932 to be the same.
933
934 =item * Lexicographic order
935
936         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
937                 __isl_take isl_dim *set_dim);
938         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
939                 __isl_take isl_dim *set_dim);
940         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
941                 __isl_take isl_dim *set_dim);
942         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
943                 __isl_take isl_dim *set_dim);
944         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
945                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
946         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
947                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
948         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
949                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
950         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
951                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
952
953 The first four functions take a dimension specification for a B<set>
954 and return relations that express that the elements in the domain
955 are lexicographically less
956 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
957 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
958 than the elements in the range.
959 The last four functions take a dimension specification for a map
960 and return relations that express that the first C<n> dimensions
961 in the domain are lexicographically less
962 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
963 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
964 than the first C<n> dimensions in the range.
965
966 =back
967
968 A basic set or relation can be converted to a set or relation
969 using the following functions.
970
971         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
972                 __isl_take isl_basic_set *bset);
973         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
974                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
975
976 Sets and relations can be converted to union sets and relations
977 using the following functions.
978
979         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
980                 __isl_take isl_map *map);
981         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
982                 __isl_take isl_set *set);
983
984 The inverse conversions below can only be used if the input
985 union set or relation is known to contain elements in exactly one
986 space.
987
988         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
989                 __isl_take isl_union_set *uset);
990         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
991                 __isl_take isl_union_map *umap);
992
993 Sets and relations can be copied and freed again using the following
994 functions.
995
996         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
997                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
998         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
999         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1000                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1001         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1002                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1003         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1004         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1005                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1006         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1007         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1008         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1009         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1010         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1011         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1012
1013 Other sets and relations can be constructed by starting
1014 from a universe set or relation, adding equality and/or
1015 inequality constraints and then projecting out the
1016 existentially quantified variables, if any.
1017 Constraints can be constructed, manipulated and
1018 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1019 using the following functions.
1020
1021         #include <isl/constraint.h>
1022         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1023                 __isl_take isl_dim *dim);
1024         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1025                 __isl_take isl_dim *dim);
1026         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1027                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1028         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1029                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1030         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1031                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1032                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1033         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1034                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1035                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1036         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1037                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1038                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1039         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1040                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1041                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1042         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1043                 __isl_take isl_map *map,
1044                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1045         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1046                 __isl_take isl_set *set,
1047                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1048         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1049                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1050                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1051
1052 For example, to create a set containing the even integers
1053 between 10 and 42, you would use the following code.
1054
1055         isl_int v;
1056         struct isl_dim *dim;
1057         struct isl_constraint *c;
1058         struct isl_basic_set *bset;
1059
1060         isl_int_init(v);
1061         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
1062         bset = isl_basic_set_universe(isl_dim_copy(dim));
1063
1064         c = isl_equality_alloc(isl_dim_copy(dim));
1065         isl_int_set_si(v, -1);
1066         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
1067         isl_int_set_si(v, 2);
1068         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
1069         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1070
1071         c = isl_inequality_alloc(isl_dim_copy(dim));
1072         isl_int_set_si(v, -10);
1073         isl_constraint_set_constant(c, v);
1074         isl_int_set_si(v, 1);
1075         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
1076         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1077
1078         c = isl_inequality_alloc(dim);
1079         isl_int_set_si(v, 42);
1080         isl_constraint_set_constant(c, v);
1081         isl_int_set_si(v, -1);
1082         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
1083         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1084
1085         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1086
1087         isl_int_clear(v);
1088
1089 Or, alternatively,
1090
1091         struct isl_basic_set *bset;
1092         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1093                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}", -1);
1094
1095 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1096 describing the equalities and the inequalities.
1097
1098         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1099                 __isl_take isl_dim *dim,
1100                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1101                 enum isl_dim_type c1,
1102                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1103                 enum isl_dim_type c4);
1104         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1105                 __isl_take isl_dim *dim,
1106                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1107                 enum isl_dim_type c1,
1108                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1109                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1110
1111 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1112 different kinds of variables appear in the input matrices
1113 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1114 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1115 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1116 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1117
1118 A (basic) relation can also be constructed from a (piecewise) affine expression
1119 or a list of affine expressions (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">).
1120
1121         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1122                 __isl_take isl_aff *aff);
1123         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1124                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1125         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1126                 __isl_take isl_dim *domain_dim,
1127                 __isl_take isl_aff_list *list);
1128
1129 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1130 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1131 of zero affine expressions.
1132
1133 =head2 Inspecting Sets and Relations
1134
1135 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1136 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1137 explained in the following sections.
1138 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1139 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1140 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1141 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1142
1143         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1144                 __isl_take isl_set *set);
1145         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1146                 __isl_take isl_map *map);
1147         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1148                 __isl_take isl_union_set *uset);
1149         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1150                 __isl_take isl_union_map *umap);
1151
1152 This explicit representation defines the existentially quantified
1153 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1154 including earlier existentially quantified variables.
1155 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1156 has a unique value when the values of the other variables are known.
1157 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1158 with the same explicit representations, should appear in the
1159 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1160 either of the following functions.
1161
1162         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1163                 __isl_take isl_set *set);
1164         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1165                 __isl_take isl_map *map);
1166
1167 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1168 using the following functions, which compute an overapproximation.
1169
1170         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1171                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1172         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1173                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1174         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1175                 __isl_take isl_set *set);
1176         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1177                 __isl_take isl_map *map);
1178
1179 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1180
1181         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1182                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1183                 void *user);
1184         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1185                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1186                 void *user);
1187
1188 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1189 from
1190
1191         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1192         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1193
1194 To extract the set or map from a union with a given dimension
1195 specification, use
1196
1197         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1198                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1199                 __isl_take isl_dim *dim);
1200         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1201                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1202                 __isl_take isl_dim *dim);
1203
1204 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1205
1206         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1207                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1208                 void *user);
1209         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1210                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1211                 void *user);
1212
1213 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1214 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1215 occurs, the above functions will return -1.
1216
1217 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1218 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1219 If this is required, then the user should call one of
1220 the following functions first.
1221
1222         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1223                 __isl_take isl_set *set);
1224         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1225                 __isl_take isl_map *map);
1226
1227 The number of basic sets in a set can be obtained
1228 from
1229
1230         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1231
1232 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1233
1234         #include <isl/constraint.h>
1235
1236         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1237                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1238                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1239                 void *user);
1240         void isl_constraint_free(struct isl_constraint *c);
1241
1242 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1243 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1244 occurs, the above functions will return -1.
1245 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1246 Use the following function to find out whether a constraint
1247 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1248
1249         int isl_constraint_is_equality(
1250                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1251
1252 The coefficients of the constraints can be inspected using
1253 the following functions.
1254
1255         void isl_constraint_get_constant(
1256                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1257         void isl_constraint_get_coefficient(
1258                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1259                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1260         int isl_constraint_involves_dims(
1261                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1262                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1263
1264 The explicit representations of the existentially quantified
1265 variables can be inspected using the following functions.
1266 Note that the user is only allowed to use these functions
1267 if the inspected set or map is the result of a call
1268 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1269
1270         __isl_give isl_div *isl_constraint_div(
1271                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1272         isl_ctx *isl_div_get_ctx(__isl_keep isl_div *div);
1273         void isl_div_get_constant(__isl_keep isl_div *div,
1274                 isl_int *v);
1275         void isl_div_get_denominator(__isl_keep isl_div *div,
1276                 isl_int *v);
1277         void isl_div_get_coefficient(__isl_keep isl_div *div,
1278                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1279
1280 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1281 form, use the following functions.
1282
1283         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1284                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1285                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1286                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1287         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1288                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1289                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1290                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1291         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1292                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1293                 enum isl_dim_type c1,
1294                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1295                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1296         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1297                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1298                 enum isl_dim_type c1,
1299                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1300                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1301
1302 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1303 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1304 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1305 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1306
1307 To check whether the description of a set or relation depends
1308 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1309 constraints.  Instead the following functions can be used.
1310
1311         int isl_basic_set_involves_dims(
1312                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1313                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1314         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1315                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1316         int isl_basic_map_involves_dims(
1317                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1318                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1319         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1320                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1321
1322 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1323 or relation can be read off or set using the following functions.
1324
1325         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1326                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1327         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1328                 __isl_keep isl_set *set);
1329         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1330                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1331                 __isl_take isl_id *id);
1332         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1333                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1334         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1335                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1336
1337         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1338                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1339         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1340                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1341         const char *isl_set_get_tuple_name(
1342                 __isl_keep isl_set *set);
1343         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1344                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1345                 enum isl_dim_type type);
1346         const char *isl_map_get_tuple_name(
1347                 __isl_keep isl_map *map,
1348                 enum isl_dim_type type);
1349
1350 As with C<isl_dim_get_tuple_name>, the value returned points to
1351 an internal data structure.
1352 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1353 read off using the following functions.
1354
1355         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1356                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1357                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1358         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1359                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1360                 unsigned pos);
1361         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1362                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1363                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1364         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1365                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1366                 unsigned pos);
1367
1368         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1369                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1370         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1371                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1372
1373         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1374                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1375                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1376         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1377                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1378                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1379         const char *isl_set_get_dim_name(
1380                 __isl_keep isl_set *set,
1381                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1382         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1383                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1384                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1385         const char *isl_map_get_dim_name(
1386                 __isl_keep isl_map *map,
1387                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1388
1389 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1390 or names of the parameters.
1391
1392 =head2 Properties
1393
1394 =head3 Unary Properties
1395
1396 =over
1397
1398 =item * Emptiness
1399
1400 The following functions test whether the given set or relation
1401 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1402 any computations, but simply check if the given set or relation
1403 is already known to be empty.
1404
1405         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1406         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1407         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1408         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1409         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1410         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1411         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1412         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1413         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1414         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1415
1416 =item * Universality
1417
1418         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1419         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1420         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1421
1422 =item * Single-valuedness
1423
1424         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1425         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1426
1427 =item * Injectivity
1428
1429         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1430         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1431         int isl_union_map_plain_is_injective(
1432                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1433         int isl_union_map_is_injective(
1434                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1435
1436 =item * Bijectivity
1437
1438         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1439         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1440
1441 =item * Wrapping
1442
1443 The following functions check whether the domain of the given
1444 (basic) set is a wrapped relation.
1445
1446         int isl_basic_set_is_wrapping(
1447                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1448         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1449
1450 =item * Internal Product
1451
1452         int isl_basic_map_can_zip(
1453                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1454         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1455
1456 Check whether the product of domain and range of the given relation
1457 can be computed,
1458 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1459
1460 =back
1461
1462 =head3 Binary Properties
1463
1464 =over
1465
1466 =item * Equality
1467
1468         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1469                 __isl_keep isl_set *set2);
1470         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1471                 __isl_keep isl_set *set2);
1472         int isl_union_set_is_equal(
1473                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1474                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1475         int isl_basic_map_is_equal(
1476                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1477                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1478         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1479                 __isl_keep isl_map *map2);
1480         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1481                 __isl_keep isl_map *map2);
1482         int isl_union_map_is_equal(
1483                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1484                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1485
1486 =item * Disjointness
1487
1488         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1489                 __isl_keep isl_set *set2);
1490
1491 =item * Subset
1492
1493         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1494                 __isl_keep isl_set *set2);
1495         int isl_set_is_strict_subset(
1496                 __isl_keep isl_set *set1,
1497                 __isl_keep isl_set *set2);
1498         int isl_union_set_is_subset(
1499                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1500                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1501         int isl_union_set_is_strict_subset(
1502                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1503                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1504         int isl_basic_map_is_subset(
1505                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1506                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1507         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1508                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1509                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1510         int isl_map_is_subset(
1511                 __isl_keep isl_map *map1,
1512                 __isl_keep isl_map *map2);
1513         int isl_map_is_strict_subset(
1514                 __isl_keep isl_map *map1,
1515                 __isl_keep isl_map *map2);
1516         int isl_union_map_is_subset(
1517                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1518                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1519         int isl_union_map_is_strict_subset(
1520                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1521                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1522
1523 =back
1524
1525 =head2 Unary Operations
1526
1527 =over
1528
1529 =item * Complement
1530
1531         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1532                 __isl_take isl_set *set);
1533
1534 =item * Inverse map
1535
1536         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1537                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1538         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1539                 __isl_take isl_map *map);
1540         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1541                 __isl_take isl_union_map *umap);
1542
1543 =item * Projection
1544
1545         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1546                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1547                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1548         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1549                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1550                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1551         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1552                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1553         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1554                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1555         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1556                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1557         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1558                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1559         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1560                 __isl_take isl_map *bmap);
1561         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1562                 __isl_take isl_map *map);
1563         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1564                 __isl_take isl_union_map *umap);
1565         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1566                 __isl_take isl_union_map *umap);
1567
1568         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1569                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1570         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1571                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1572         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1573         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1574         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1575                 __isl_take isl_union_map *umap);
1576         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1577                 __isl_take isl_union_map *umap);
1578
1579 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1580 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1581
1582 =item * Elimination
1583
1584         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
1585                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1586                 unsigned first, unsigned n);
1587
1588 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
1589 without removing the dimensions.
1590
1591 =item * Slicing
1592
1593         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
1594                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1595                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1596                 isl_int value);
1597         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
1598                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1599                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1600         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
1601                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1602                 isl_int value);
1603         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
1604                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1605         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
1606                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1607                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1608         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
1609                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1610
1611 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1612 dimension has the fixed given value.
1613
1614         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
1615                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1616                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1617         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
1618                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1619                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1620
1621 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1622 dimensions are equal to each other.
1623
1624         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
1625                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1626                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1627
1628 Intersect the relation with the hyperplane where the given
1629 dimensions have opposite values.
1630
1631 =item * Identity
1632
1633         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
1634                 __isl_take isl_set *set);
1635         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
1636                 __isl_take isl_union_set *uset);
1637
1638 Construct an identity relation on the given (union) set.
1639
1640 =item * Deltas
1641
1642         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
1643                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1644         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
1645         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
1646                 __isl_take isl_union_map *umap);
1647
1648 These functions return a (basic) set containing the differences
1649 between image elements and corresponding domain elements in the input.
1650
1651         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
1652                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1653         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
1654                 __isl_take isl_map *map);
1655         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
1656                 __isl_take isl_union_map *umap);
1657
1658 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1659 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
1660
1661 =item * Coalescing
1662
1663 Simplify the representation of a set or relation by trying
1664 to combine pairs of basic sets or relations into a single
1665 basic set or relation.
1666
1667         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
1668         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
1669         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
1670                 __isl_take isl_union_set *uset);
1671         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
1672                 __isl_take isl_union_map *umap);
1673
1674 =item * Detecting equalities
1675
1676         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
1677                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1678         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
1679                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1680         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
1681                 __isl_take isl_set *set);
1682         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
1683                 __isl_take isl_map *map);
1684         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
1685                 __isl_take isl_union_set *uset);
1686         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
1687                 __isl_take isl_union_map *umap);
1688
1689 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
1690 equalities.
1691
1692 =item * Removing redundant constraints
1693
1694         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
1695                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1696         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
1697                 __isl_take isl_set *set);
1698         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
1699                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1700         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
1701                 __isl_take isl_map *map);
1702
1703 =item * Convex hull
1704
1705         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
1706                 __isl_take isl_set *set);
1707         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
1708                 __isl_take isl_map *map);
1709
1710 If the input set or relation has any existentially quantified
1711 variables, then the result of these operations is currently undefined.
1712
1713 =item * Simple hull
1714
1715         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
1716                 __isl_take isl_set *set);
1717         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
1718                 __isl_take isl_map *map);
1719         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
1720                 __isl_take isl_union_map *umap);
1721
1722 These functions compute a single basic set or relation
1723 that contains the whole input set or relation.
1724 In particular, the output is described by translates
1725 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
1726
1727 =begin latex
1728
1729 (See \autoref{s:simple hull}.)
1730
1731 =end latex
1732
1733 =item * Affine hull
1734
1735         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
1736                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1737         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
1738                 __isl_take isl_set *set);
1739         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
1740                 __isl_take isl_union_set *uset);
1741         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
1742                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1743         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
1744                 __isl_take isl_map *map);
1745         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
1746                 __isl_take isl_union_map *umap);
1747
1748 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
1749 per space.
1750
1751 =item * Polyhedral hull
1752
1753         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
1754                 __isl_take isl_set *set);
1755         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
1756                 __isl_take isl_map *map);
1757         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
1758                 __isl_take isl_union_set *uset);
1759         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
1760                 __isl_take isl_union_map *umap);
1761
1762 These functions compute a single basic set or relation
1763 not involving any existentially quantified variables
1764 that contains the whole input set or relation.
1765 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
1766 per space.
1767
1768 =item * Optimization
1769
1770         #include <isl/ilp.h>
1771         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
1772                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1773                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
1774         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
1775                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
1776         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
1777                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
1778
1779 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
1780 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
1781 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
1782 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
1783
1784 =item * Parametric optimization
1785
1786         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
1787                 __isl_take isl_set *set, int pos);
1788
1789 Compute the maximum of the given set dimension as a function of the
1790 parameters, but independently of the other set dimensions.
1791 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
1792
1793 =item * Dual
1794
1795 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
1796 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
1797 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
1798 Internally, these two sets of functions perform essentially the
1799 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
1800 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
1801 The current implementation is based on the Farkas lemma and
1802 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
1803 in future.  In particular, future implementations may use different
1804 dualization algorithms or skip the elimination step.
1805
1806         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
1807                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1808         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
1809                 __isl_take isl_set *set);
1810         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
1811                 __isl_take isl_union_set *bset);
1812         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
1813                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1814         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
1815                 __isl_take isl_set *set);
1816         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
1817                 __isl_take isl_union_set *bset);
1818
1819 =item * Power
1820
1821         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
1822                 int *exact);
1823         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
1824                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1825
1826 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
1827 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
1828 I<k>th power of C<map>.
1829 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1830 then C<*exact> is set to C<1>.
1831
1832 =item * Transitive closure
1833
1834         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
1835                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1836         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
1837                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1838
1839 Compute the transitive closure of C<map>.
1840 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1841 then C<*exact> is set to C<1>.
1842
1843 =item * Reaching path lengths
1844
1845         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
1846                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1847
1848 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
1849 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
1850 end up in the given element.
1851 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1852 then C<*exact> is set to C<1>.
1853 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
1854 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
1855 In particular, if the input relation is a dependence relation
1856 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
1857 to the free schedule.
1858 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
1859 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
1860 the overapproximation), then you will get an error message.
1861
1862 =item * Wrapping
1863
1864         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
1865                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1866         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
1867                 __isl_take isl_map *map);
1868         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
1869                 __isl_take isl_union_map *umap);
1870         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
1871                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1872         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
1873                 __isl_take isl_set *set);
1874         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
1875                 __isl_take isl_union_set *uset);
1876
1877 =item * Flattening
1878
1879 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
1880 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
1881 then the name of the space is also removed.
1882
1883         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
1884                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1885         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
1886                 __isl_take isl_set *set);
1887         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
1888                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1889         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
1890                 __isl_take isl_map *map);
1891         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
1892                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1893         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
1894                 __isl_take isl_map *map);
1895
1896         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
1897                 __isl_take isl_set *set);
1898
1899 The function above constructs a relation
1900 that maps the input set to a flattened version of the set.
1901
1902 =item * Lifting
1903
1904 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
1905 to the existentially quantified variables in the input.
1906 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
1907 is the original space and the range corresponds to the original
1908 existentially quantified variables.
1909
1910         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
1911                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1912         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
1913                 __isl_take isl_set *set);
1914         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
1915                 __isl_take isl_union_set *uset);
1916
1917 =item * Internal Product
1918
1919         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
1920                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1921         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
1922                 __isl_take isl_map *map);
1923         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
1924                 __isl_take isl_union_map *umap);
1925
1926 Given a relation with nested relations for domain and range,
1927 interchange the range of the domain with the domain of the range.
1928
1929 =item * Aligning parameters
1930
1931         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
1932                 __isl_take isl_set *set,
1933                 __isl_take isl_dim *model);
1934         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
1935                 __isl_take isl_map *map,
1936                 __isl_take isl_dim *model);
1937
1938 Change the order of the parameters of the given set or relation
1939 such that the first parameters match those of C<model>.
1940 This may involve the introduction of extra parameters.
1941 All parameters need to be named.
1942
1943 =item * Dimension manipulation
1944
1945         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
1946                 __isl_take isl_set *set,
1947                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1948         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
1949                 __isl_take isl_map *map,
1950                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1951
1952 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
1953 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
1954 structure of the space.  However, the above functions can be useful
1955 to add new parameters, assuming
1956 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
1957 are not sufficient.
1958
1959 =back
1960
1961 =head2 Binary Operations
1962
1963 The two arguments of a binary operation not only need to live
1964 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
1965 the same (number of) parameters.
1966
1967 =head3 Basic Operations
1968
1969 =over
1970
1971 =item * Intersection
1972
1973         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
1974                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1975                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1976         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
1977                 __isl_take isl_set *set,
1978                 __isl_take isl_set *params);
1979         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
1980                 __isl_take isl_set *set1,
1981                 __isl_take isl_set *set2);
1982         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
1983                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1984                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1985         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1986                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1987                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1988         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1989                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1990                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1991         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
1992                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1993                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1994         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
1995                 __isl_take isl_map *map,
1996                 __isl_take isl_set *params);
1997         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
1998                 __isl_take isl_map *map,
1999                 __isl_take isl_set *set);
2000         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2001                 __isl_take isl_map *map,
2002                 __isl_take isl_set *set);
2003         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2004                 __isl_take isl_map *map1,
2005                 __isl_take isl_map *map2);
2006         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2007                 __isl_take isl_union_map *umap,
2008                 __isl_take isl_union_set *uset);
2009         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2010                 __isl_take isl_union_map *umap,
2011                 __isl_take isl_union_set *uset);
2012         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2013                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2014                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2015
2016 =item * Union
2017
2018         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2019                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2020                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2021         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2022                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2023                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2024         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2025                 __isl_take isl_set *set1,
2026                 __isl_take isl_set *set2);
2027         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2028                 __isl_take isl_map *map1,
2029                 __isl_take isl_map *map2);
2030         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2031                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2032                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2033         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2034                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2035                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2036
2037 =item * Set difference
2038
2039         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2040                 __isl_take isl_set *set1,
2041                 __isl_take isl_set *set2);
2042         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2043                 __isl_take isl_map *map1,
2044                 __isl_take isl_map *map2);
2045         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2046                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2047                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2048         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2049                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2050                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2051
2052 =item * Application
2053
2054         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2055                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2056                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2057         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2058                 __isl_take isl_set *set,
2059                 __isl_take isl_map *map);
2060         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2061                 __isl_take isl_union_set *uset,
2062                 __isl_take isl_union_map *umap);
2063         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2064                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2065                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2066         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2067                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2068                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2069         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2070                 __isl_take isl_map *map1,
2071                 __isl_take isl_map *map2);
2072         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2073                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2074                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2075         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2076                 __isl_take isl_map *map1,
2077                 __isl_take isl_map *map2);
2078         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2079                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2080                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2081
2082 =item * Cartesian Product
2083
2084         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2085                 __isl_take isl_set *set1,
2086                 __isl_take isl_set *set2);
2087         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2088                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2089                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2090         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2091                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2092                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2093         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2094                 __isl_take isl_map *map1,
2095                 __isl_take isl_map *map2);
2096         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2097                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2098                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2099         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2100                 __isl_take isl_map *map1,
2101                 __isl_take isl_map *map2);
2102         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2103                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2104                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2105
2106 The above functions compute the cross product of the given
2107 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2108 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2109 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2110 instead.
2111
2112         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2113                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2114                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2115         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2116                 __isl_take isl_set *set1,
2117                 __isl_take isl_set *set2);
2118         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
2119                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2120                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2121         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
2122                 __isl_take isl_map *map1,
2123                 __isl_take isl_map *map2);
2124         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
2125                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2126                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2127         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
2128                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2129                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2130         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
2131                 __isl_take isl_map *map1,
2132                 __isl_take isl_map *map2);
2133
2134 =item * Simplification
2135
2136         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
2137                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2138                 __isl_take isl_basic_set *context);
2139         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
2140                 __isl_take isl_set *context);
2141         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
2142                 __isl_take isl_union_set *uset,
2143                 __isl_take isl_union_set *context);
2144         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
2145                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2146                 __isl_take isl_basic_map *context);
2147         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
2148                 __isl_take isl_map *context);
2149         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
2150                 __isl_take isl_union_map *umap,
2151                 __isl_take isl_union_map *context);
2152
2153 The gist operation returns a set or relation that has the
2154 same intersection with the context as the input set or relation.
2155 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
2156 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
2157 are removed.
2158 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
2159 per space.
2160
2161 =back
2162
2163 =head3 Lexicographic Optimization
2164
2165 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
2166 the following functions
2167 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
2168 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
2169 that satisfy C<dom>.
2170 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2171 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
2172 has no elements.
2173 In other words, the union of the parameter values
2174 for which the result is non-empty and of C<*empty>
2175 is equal to C<dom>.
2176
2177         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
2178                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2179                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2180                 __isl_give isl_set **empty);
2181         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
2182                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2183                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2184                 __isl_give isl_set **empty);
2185         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
2186                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2187                 __isl_give isl_set **empty);
2188         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2189                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2190                 __isl_give isl_set **empty);
2191
2192 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2193 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2194 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2195 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2196
2197         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2198                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2199         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2200                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2201         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2202                 __isl_take isl_set *set);
2203         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2204                 __isl_take isl_set *set);
2205         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2206                 __isl_take isl_union_set *uset);
2207         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2208                 __isl_take isl_union_set *uset);
2209
2210 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
2211 the following functions
2212 compute a relation that maps each element of C<dom>
2213 to the single lexicographic minimum or maximum
2214 of the elements that are associated to that same
2215 element in C<map> (or C<bmap>).
2216 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2217 that contains the elements in C<dom> that do not map
2218 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
2219 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
2220 is equal to C<dom>.
2221
2222         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
2223                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2224                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2225                 __isl_give isl_set **empty);
2226         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
2227                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2228                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2229                 __isl_give isl_set **empty);
2230         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
2231                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2232                 __isl_give isl_set **empty);
2233         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
2234                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2235                 __isl_give isl_set **empty);
2236
2237 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
2238 return a map mapping each element in the domain of
2239 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
2240 of all elements associated to that element.
2241 In case of union relations, the optimum is computed per space.
2242
2243         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
2244                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2245         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
2246                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2247         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
2248                 __isl_take isl_map *map);
2249         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
2250                 __isl_take isl_map *map);
2251         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
2252                 __isl_take isl_union_map *umap);
2253         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
2254                 __isl_take isl_union_map *umap);
2255
2256 =head2 Lists
2257
2258 Lists are defined over several element types, including
2259 C<isl_aff>, C<isl_basic_set> and C<isl_set>.
2260 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
2261 Lists can be created, copied and freed using the following functions.
2262
2263         #include <isl/list.h>
2264         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
2265                 isl_ctx *ctx, int n);
2266         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
2267                 __isl_keep isl_set_list *list);
2268         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
2269                 __isl_take isl_set_list *list,
2270                 __isl_take isl_set *el);
2271         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
2272
2273 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
2274 C<n> elements.
2275
2276 Lists can be inspected using the following functions.
2277
2278         #include <isl/list.h>
2279         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
2280         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
2281         __isl_give struct isl_set *isl_set_list_get_set(
2282                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
2283         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
2284                 int (*fn)(__isl_take struct isl_set *el, void *user),
2285                 void *user);
2286
2287 Lists can be printed using
2288
2289         #include <isl/list.h>
2290         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
2291                 __isl_take isl_printer *p,
2292                 __isl_keep isl_set_list *list);
2293
2294 =head2 Matrices
2295
2296 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
2297
2298         #include <isl/mat.h>
2299         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(struct isl_ctx *ctx,
2300                 unsigned n_row, unsigned n_col);
2301         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
2302         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
2303
2304 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
2305 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2306
2307         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
2308         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
2309         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
2310         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
2311                 int row, int col, isl_int *v);
2312         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
2313                 int row, int col, isl_int v);
2314         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
2315                 int row, int col, int v);
2316
2317 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2318 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2319
2320 The following function can be used to compute the (right) inverse
2321 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
2322 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
2323 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
2324
2325         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
2326
2327 The following function can be used to compute the (right) kernel
2328 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
2329 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
2330
2331         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
2332
2333 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
2334
2335 The zero quasi affine expression can be created using
2336
2337         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero(
2338                 __isl_take isl_local_space *ls);
2339
2340 A quasi affine expression can also be initialized from an C<isl_div>:
2341
2342         #include <isl/div.h>
2343         __isl_give isl_aff *isl_aff_from_div(__isl_take isl_div *div);
2344
2345 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
2346 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
2347 be created using the following functions.
2348
2349         #include <isl/aff.h>
2350         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
2351                 __isl_take isl_dim *dim);
2352         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
2353                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
2354         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
2355                 __isl_take isl_aff *aff);
2356
2357 Quasi affine expressions can be copied and freed using
2358
2359         #include <isl/aff.h>
2360         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
2361         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
2362
2363         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
2364                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2365         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2366
2367 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
2368 using the following function.  The constraint is required to have
2369 a non-zero coefficient for the specified dimension.
2370
2371         #include <isl/constraint.h>
2372         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
2373                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
2374                 enum isl_dim_type type, int pos);
2375
2376 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
2377 using the following function.
2378
2379         #include <isl/constraint.h>
2380         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
2381                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
2382
2383 Conversely, an equality constraint equating
2384 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
2385 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
2386
2387         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
2388                 __isl_take isl_aff *aff);
2389         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
2390                 __isl_take isl_aff *aff);
2391
2392 The expression can be inspected using
2393
2394         #include <isl/aff.h>
2395         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
2396         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
2397                 enum isl_dim_type type);
2398         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
2399                 __isl_keep isl_aff *aff);
2400         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
2401                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2402         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
2403                 isl_int *v);
2404         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
2405                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2406         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
2407                 isl_int *v);
2408         __isl_give isl_div *isl_aff_get_div(
2409                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
2410
2411         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
2412         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2413
2414         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
2415                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2416         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2417                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2418
2419         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2420         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2421                 enum isl_dim_type type);
2422         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2423
2424 It can be modified using
2425
2426         #include <isl/aff.h>
2427         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
2428                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2429                 __isl_take isl_id *id);
2430         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
2431                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
2432                 unsigned pos, const char *s);
2433         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
2434                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2435         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
2436                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
2437         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
2438                 __isl_take isl_aff *aff,
2439                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2440         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
2441                 __isl_take isl_aff *aff,
2442                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2443         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
2444                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2445
2446         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
2447                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2448         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
2449                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
2450         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
2451                 __isl_take isl_aff *aff,
2452                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2453         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
2454                 __isl_take isl_aff *aff,
2455                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2456
2457         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
2458                 __isl_take isl_aff *aff,
2459                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2460         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
2461                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2462                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2463         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
2464                 __isl_take isl_aff *aff,
2465                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2466         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
2467                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2468                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2469         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
2470                 __isl_take isl_aff *aff,
2471                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2472         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
2473                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2474                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2475
2476 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
2477 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
2478 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
2479 the possibly rational constant or coefficient.
2480
2481 To check whether an affine expressions is obviously zero
2482 or obviously equal to some other affine expression, use
2483
2484         #include <isl/aff.h>
2485         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
2486         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
2487                 __isl_keep isl_aff *aff2);
2488
2489 Operations include
2490
2491         #include <isl/aff.h>
2492         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
2493                 __isl_take isl_aff *aff2);
2494         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
2495                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2496                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2497         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
2498                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2499                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2500         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
2501                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2502                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2503         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
2504                 __isl_take isl_aff *aff2);
2505         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
2506                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2507                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2508         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
2509         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
2510                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2511         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
2512         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
2513                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2514         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
2515         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
2516                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2517         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
2518                 isl_int f);
2519         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
2520                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
2521         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
2522                 isl_int f);
2523         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
2524                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
2525         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
2526                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
2527
2528         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
2529                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
2530
2531         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
2532                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2533                 __isl_take isl_dim *model);
2534
2535         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
2536                 __isl_take isl_set *context);
2537         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
2538                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2539                 __isl_take isl_set *context);
2540
2541         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
2542                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2543
2544         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
2545                 __isl_take isl_aff *aff2);
2546         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
2547                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2548                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2549
2550 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
2551 to be a constant.
2552
2553         #include <isl/aff.h>
2554         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
2555                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
2556         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
2557                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2558                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2559         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
2560                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2561                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2562         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
2563                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2564                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2565         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
2566                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2567                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2568         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
2569                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2570                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2571         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
2572                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2573                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2574
2575 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
2576 containing those elements in the shared space
2577 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
2578 The function C<isl_aff_ge_set> returns a set
2579 containing those elements in the shared domain
2580 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
2581
2582         #include <isl/aff.h>
2583         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
2584                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2585         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
2586                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2587         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
2588                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2589
2590 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
2591 containing those elements in the domain
2592 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
2593
2594         #include <isl/aff.h>
2595         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
2596                 __isl_take isl_set *cond,
2597                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
2598                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
2599
2600 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
2601 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
2602 for elements in C<cond> and equal to C<pwaff_false> for elements
2603 not in C<cond>.
2604
2605         #include <isl/aff.h>
2606         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
2607                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2608                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2609
2610 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
2611 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
2612 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
2613 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
2614 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
2615 associated expression is the defined one.
2616
2617 An expression can be printed using
2618
2619         #include <isl/aff.h>
2620         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
2621                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
2622
2623         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
2624                 __isl_take isl_printer *p,
2625                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2626
2627 =head2 Points
2628
2629 Points are elements of a set.  They can be used to construct
2630 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
2631 individual elements of a set.
2632 The zero point (the origin) can be created using
2633
2634         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_dim *dim);
2635
2636 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
2637 using
2638
2639         void isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
2640                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2641         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
2642                 __isl_take isl_point *pnt,
2643                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2644
2645         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
2646                 __isl_take isl_point *pnt,
2647                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
2648         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
2649                 __isl_take isl_point *pnt,
2650                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
2651
2652 Other properties can be obtained using
2653
2654         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
2655
2656 Points can be copied or freed using
2657
2658         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
2659                 __isl_keep isl_point *pnt);
2660         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
2661
2662 A singleton set can be created from a point using
2663
2664         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
2665                 __isl_take isl_point *pnt);
2666         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
2667                 __isl_take isl_point *pnt);
2668
2669 and a box can be created from two opposite extremal points using
2670
2671         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
2672                 __isl_take isl_point *pnt1,
2673                 __isl_take isl_point *pnt2);
2674         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
2675                 __isl_take isl_point *pnt1,
2676                 __isl_take isl_point *pnt2);
2677
2678 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
2679 the following functions.
2680
2681         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
2682                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
2683                 void *user);
2684         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
2685                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
2686                 void *user);
2687
2688 The function C<fn> is called for each integer point in
2689 C<set> with as second argument the last argument of
2690 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
2691 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
2692 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
2693 enumerating and return C<-1> as well.
2694 If the enumeration is performed successfully and to completion,
2695 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
2696
2697 To obtain a single point of a (basic) set, use
2698
2699         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
2700                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2701         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
2702                 __isl_take isl_set *set);
2703
2704 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
2705 resulting point will be ``void'', a property that can be
2706 tested using
2707
2708         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
2709
2710 =head2 Piecewise Quasipolynomials
2711
2712 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
2713 a parametric point to a rational value.
2714 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
2715 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
2716 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
2717 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
2718 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
2719 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
2720 that contains the point.  Outside of the union of cells,
2721 the value is assumed to be zero.
2722 For example, the piecewise quasipolynomial
2723
2724         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
2725
2726 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
2727 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
2728 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
2729 defined over different domains.
2730 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
2731 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
2732 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
2733 the number of points in the map
2734
2735         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
2736
2737 =head3 Printing (Piecewise) Quasipolynomials
2738
2739 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
2740 using the following functions.
2741
2742         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
2743                 __isl_take isl_printer *p,
2744                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
2745
2746         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
2747                 __isl_take isl_printer *p,
2748                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2749
2750         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
2751                 __isl_take isl_printer *p,
2752                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2753
2754 The output format of the printer
2755 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
2756 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
2757 is supported.
2758 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
2759 to set the names of all dimensions
2760
2761         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
2762                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2763                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2764                 const char *s);
2765         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
2766         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
2767                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2768                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2769                 const char *s);
2770
2771 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
2772
2773 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
2774 More complicated quasipolynomials can be created by applying
2775 operations such as addition and multiplication
2776 on the resulting quasipolynomials
2777
2778         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero(
2779                 __isl_take isl_dim *dim);
2780         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one(
2781                 __isl_take isl_dim *dim);
2782         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty(
2783                 __isl_take isl_dim *dim);
2784         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty(
2785                 __isl_take isl_dim *dim);
2786         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan(
2787                 __isl_take isl_dim *dim);
2788         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst(
2789                 __isl_take isl_dim *dim,
2790                 const isl_int n, const isl_int d);
2791         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_div(
2792                 __isl_take isl_div *div);
2793         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var(
2794                 __isl_take isl_dim *dim,
2795                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2796         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
2797                 __isl_take isl_aff *aff);
2798
2799 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
2800 with a single cell can be created using the following functions.
2801 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
2802 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
2803
2804         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
2805                 __isl_take isl_dim *dim);
2806         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
2807                 __isl_take isl_set *set,
2808                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2809
2810         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
2811                 __isl_take isl_dim *dim);
2812         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
2813                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2814         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
2815                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2816                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2817
2818 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
2819 functions.
2820
2821         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
2822                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
2823         void isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
2824
2825         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
2826                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2827         void *isl_pw_qpolynomial_free(
2828                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2829
2830         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
2831                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2832         void isl_union_pw_qpolynomial_free(
2833                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2834
2835 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
2836
2837 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
2838 piecewise quasipolynomial, use the following function
2839
2840         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
2841                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2842                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
2843                 void *user);
2844
2845 To extract the piecewise quasipolynomial from a union with a given dimension
2846 specification, use
2847
2848         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
2849         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
2850                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2851                 __isl_take isl_dim *dim);
2852
2853 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
2854 use either of the following two functions
2855
2856         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
2857                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2858                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2859                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2860                           void *user), void *user);
2861         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
2862                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2863                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2864                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2865                           void *user), void *user);
2866
2867 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
2868 and C<-1> on failure.  The difference between
2869 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
2870 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
2871 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
2872 compute unique representations for all existentially quantified
2873 variables and then turn these existentially quantified variables
2874 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
2875 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
2876 will not have any existentially quantified variables, but that
2877 the dimensions of the sets may be different for different
2878 invocations of C<fn>.
2879
2880 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
2881 use
2882
2883         int isl_qpolynomial_foreach_term(
2884                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
2885                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
2886                           void *user), void *user);
2887
2888 The terms themselves can be inspected and freed using
2889 these functions
2890
2891         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
2892                 enum isl_dim_type type);
2893         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
2894                 isl_int *n);
2895         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
2896                 isl_int *d);
2897         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
2898                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2899         __isl_give isl_div *isl_term_get_div(
2900                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
2901         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
2902
2903 Each term is a product of parameters, set variables and
2904 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
2905 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
2906 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
2907 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
2908 using C<isl_int_init> before calling these functions.
2909
2910 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
2911
2912 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
2913 use the following function.
2914
2915         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
2916                 isl_int *n, isl_int *d);
2917
2918 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
2919 then the numerator and denominator of the constant
2920 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
2921
2922 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
2923
2924         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
2925                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
2926         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
2927                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2928         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
2929                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
2930                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
2931         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
2932                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
2933                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
2934         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
2935                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
2936                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
2937         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
2938                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
2939
2940         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
2941                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2942                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2943         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
2944                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2945                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2946         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
2947                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2948                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2949         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
2950                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2951         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
2952                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2953                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2954
2955         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
2956                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2957                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2958         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
2959                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2960                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2961         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
2962                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2963                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2964
2965         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
2966                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2967                 __isl_take isl_point *pnt);
2968
2969         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
2970                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2971                 __isl_take isl_point *pnt);
2972
2973         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
2974                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2975         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
2976                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
2977                 __isl_take isl_set *set);
2978
2979         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
2980                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2981         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
2982                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
2983                 __isl_take isl_union_set *uset);
2984
2985         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
2986                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2987                 __isl_take isl_dim *model);
2988
2989         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
2990                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2991
2992         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
2993                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2994                 __isl_take isl_set *context);
2995
2996         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
2997                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2998                 __isl_take isl_set *context);
2999
3000         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
3001                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3002                 __isl_take isl_union_set *context);
3003
3004 The gist operation applies the gist operation to each of
3005 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
3006 The context is also exploited
3007 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
3008
3009         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3010                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
3011         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3012         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3013                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
3014
3015 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
3016 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
3017 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
3018 will lie somewhere in between.
3019
3020 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
3021
3022 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
3023 reduction (or fold) of quasipolynomials.
3024 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
3025 The objects are mainly used to represent the result of
3026 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
3027 i.e., as the result of the following function.
3028
3029         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
3030                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3031                 enum isl_fold type, int *tight);
3032
3033         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
3034                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3035                 enum isl_fold type, int *tight);
3036
3037 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
3038 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
3039 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
3040 of the parameters there is at least
3041 one element in the domain that reaches the bound.
3042 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
3043 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
3044 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
3045 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
3046 wrapped relation becomes the domain of the result.
3047
3048 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
3049 following functions.
3050
3051         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
3052                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
3053         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
3054                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3055         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
3056                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3057         void isl_qpolynomial_fold_free(
3058                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
3059         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
3060                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3061         void isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
3062                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3063
3064 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
3065
3066 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
3067 using the following function.
3068
3069         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
3070                 __isl_take isl_printer *p,
3071                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3072         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
3073                 __isl_take isl_printer *p,
3074                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3075
3076 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
3077 output format of the printer
3078 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
3079 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
3080 output format of the printer
3081 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
3082 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
3083 to set the names of all dimensions
3084
3085         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3086         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
3087                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3088                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3089                 const char *s);
3090
3091 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
3092
3093 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
3094 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
3095
3096         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
3097                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3098                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3099                             void *user), void *user);
3100
3101 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
3102 use either of the following two functions
3103
3104         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
3105                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3106                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3107                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3108                           void *user), void *user);
3109         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
3110                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3111                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3112                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3113                           void *user), void *user);
3114
3115 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
3116 of the difference between these two functions.
3117
3118 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
3119
3120         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
3121                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
3122                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
3123                           void *user), void *user);
3124
3125 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
3126
3127         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
3128                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
3129
3130         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
3131                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
3132                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
3133
3134         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
3135                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
3136                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
3137
3138         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
3139                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
3140                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
3141
3142         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
3143                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3144                 __isl_take isl_point *pnt);
3145
3146         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
3147                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3148                 __isl_take isl_point *pnt);
3149
3150         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
3151                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3152         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
3153                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3154                 __isl_take isl_union_set *uset);
3155
3156         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
3157                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3158
3159         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
3160                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3161
3162         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
3163                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3164                 __isl_take isl_set *context);
3165
3166         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
3167                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3168                 __isl_take isl_union_set *context);
3169
3170 The gist operation applies the gist operation to each of
3171 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
3172 In future, the operation will also exploit the context
3173 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
3174
3175         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3176         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
3177                 __isl_take isl_set *set,
3178                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3179                 int *tight);
3180         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3181         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
3182                 __isl_take isl_map *map,
3183                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3184                 int *tight);
3185         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
3186         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
3187                 __isl_take isl_union_set *uset,
3188                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3189                 int *tight);
3190         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
3191         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
3192                 __isl_take isl_union_map *umap,
3193                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3194                 int *tight);
3195
3196 The functions taking a map
3197 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
3198 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
3199 over all elements in the intersection of the range of the map
3200 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
3201 as a function of an element in the domain of the map.
3202 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
3203 intersection of the set and the domain of the
3204 piecewise quasipolynomial reduction.
3205
3206 =head2 Dependence Analysis
3207
3208 C<isl> contains specialized functionality for performing
3209 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
3210 and a collection of possible I<source> access relations,
3211 C<isl> can compute relations that describe
3212 for each iteration of the sink access, which iteration
3213 of which of the source access relations was the last
3214 to access the same data element before the given iteration
3215 of the sink access.
3216 To compute standard flow dependences, the sink should be
3217 a read, while the sources should be writes.
3218 If any of the source accesses are marked as being I<may>
3219 accesses, then there will be a dependence to the last
3220 I<must> access B<and> to any I<may> access that follows
3221 this last I<must> access.
3222 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
3223 then memory based dependence analysis is performed.
3224 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
3225 then value based dependence analysis is performed.
3226
3227         #include <isl/flow.h>
3228
3229         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
3230
3231         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
3232                 __isl_take isl_map *sink,
3233                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
3234                 int max_source);
3235         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
3236                 __isl_take isl_access_info *acc,
3237                 __isl_take isl_map *source, int must,
3238                 void *source_user);
3239         void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
3240
3241         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
3242                 __isl_take isl_access_info *acc);
3243
3244         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
3245                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
3246                           void *dep_user, void *user),
3247                 void *user);
3248         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
3249                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
3250         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
3251
3252 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
3253 dependence analysis.  The other functions are used to construct
3254 the input for this function or to read off the output.
3255
3256 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
3257 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
3258 The arguments to this functions are the sink access relation
3259 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
3260 access to the user, a callback function for specifying the
3261 relative order of source and sink accesses, and the number
3262 of source access relations that will be added.
3263 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
3264 The function is called with two user supplied tokens identifying
3265 either a source or the sink and it should return the shared nesting
3266 level and the relative order of the two accesses.
3267 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
3268 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
3269 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
3270 it should return I<2 * n>.
3271 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
3272 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
3273 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
3274 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
3275 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
3276 of the relation accesses I<all> elements in its image.
3277 The C<source_user> token is again used to identify
3278 the source access.  The range of the source access relation
3279 C<source> should have the same dimension as the range
3280 of the sink access relation.
3281 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
3282 called explicitly, because it is called implicitly by
3283 C<isl_access_info_compute_flow>.
3284
3285 The result of the dependence analysis is collected in an
3286 C<isl_flow>.  There may be elements of
3287 the sink access for which no preceding source access could be
3288 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
3289 The relations containing these elements can be obtained through
3290 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
3291 and the second with C<must> unset.
3292 In the case of standard flow dependence analysis,
3293 with the sink a read and the sources I<must> writes,
3294 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
3295 array elements and the second relation is empty.
3296 The actual flow dependences can be extracted using
3297 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
3298 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
3299 a source and the sink.  The callback function is called
3300 with four arguments, the actual flow dependence relation
3301 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
3302 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
3303 identifying the source and an additional C<void *> with value
3304 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
3305 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
3306 source and if it is not followed by any I<may> sources.
3307
3308 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
3309 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
3310
3311 A higher-level interface to dependence analysis is provided
3312 by the following function.
3313
3314         #include <isl/flow.h>
3315
3316         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
3317                 __isl_take isl_union_map *must_source,
3318                 __isl_take isl_union_map *may_source,
3319                 __isl_take isl_union_map *schedule,
3320                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
3321                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
3322                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
3323                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
3324
3325 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
3326 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
3327 of the domains of the accesses and of the schedule.
3328 The relative order of the iteration domains is given by the
3329 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
3330 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
3331 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
3332 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
3333 any of the other arguments is treated as an error.
3334
3335 =head2 Scheduling
3336
3337 B<The functionality described in this section is fairly new
3338 and may be subject to change.>
3339
3340 The following function can be used to compute a schedule
3341 for a union of domains.  The generated schedule respects
3342 all C<validity> dependences.  That is, all dependence distances
3343 over these dependences in the scheduled space are lexicographically
3344 positive.  The generated schedule schedule also tries to minimize
3345 the dependence distances over C<proximity> dependences.
3346 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
3347 for groups of domains where the dependence distances have only
3348 non-negative values.
3349 The algorithm used to construct the schedule is similar to that
3350 of C<Pluto>.
3351
3352         #include <isl/schedule.h>
3353         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
3354                 __isl_take isl_union_set *domain,
3355                 __isl_take isl_union_map *validity,
3356                 __isl_take isl_union_map *proximity);
3357         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
3358
3359 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
3360 from an C<isl_schedule> using the following function.
3361
3362         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
3363                 __isl_keep isl_schedule *sched);
3364
3365 A representation of the schedule can be printed using
3366          
3367         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
3368                 __isl_take isl_printer *p,
3369                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
3370
3371 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
3372 using the following function.
3373
3374         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
3375                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
3376
3377 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
3378 The bands inside the list can be copied and freed using the following
3379 functions.
3380
3381         #include <isl/band.h>
3382         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
3383                 __isl_keep isl_band *band);
3384         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
3385
3386 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
3387 These are referred to as the members of the band.
3388 The section of the schedule that corresponds to the band is
3389 referred to as the partial schedule of the band.
3390 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
3391 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
3392 dimensions form the suffix schedule.
3393 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
3394 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
3395 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
3396 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
3397 The properties of a band can be inspected using the following functions.
3398
3399         #include <isl/band.h>
3400         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
3401
3402         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
3403         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
3404                 __isl_keep isl_band *band);
3405
3406         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
3407                 __isl_keep isl_band *band);
3408         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
3409                 __isl_keep isl_band *band);
3410         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
3411                 __isl_keep isl_band *band);
3412
3413         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
3414         int isl_band_member_is_zero_distance(
3415                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
3416
3417 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
3418 distance'' if it does not carry any proximity dependences
3419 within its band.
3420 That is, if the dependence distances of the proximity
3421 dependences are all zero in that direction (for fixed
3422 iterations of outer bands).
3423
3424 A representation of the band can be printed using
3425
3426         #include <isl/band.h>
3427         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
3428                 __isl_take isl_printer *p,
3429                 __isl_keep isl_band *band);
3430
3431 =head2 Parametric Vertex Enumeration
3432
3433 The parametric vertex enumeration described in this section
3434 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
3435 library.
3436
3437         #include <isl/vertices.h>
3438         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
3439                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
3440
3441 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
3442 actual computation of the parametric vertices and the chamber
3443 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
3444 This information can be queried by either iterating over all
3445 the vertices or iterating over all the chambers or cells
3446 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
3447
3448         int isl_vertices_foreach_vertex(
3449                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
3450                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
3451                 void *user);
3452
3453         int isl_vertices_foreach_cell(
3454                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
3455                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
3456                 void *user);
3457         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
3458                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
3459                 void *user);
3460
3461 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
3462 the following.
3463
3464         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
3465                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
3466         int isl_vertices_get_n_vertices(
3467                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
3468         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
3469
3470 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
3471
3472         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
3473         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
3474         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
3475                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
3476         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
3477                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
3478         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
3479
3480 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
3481 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
3482 of the vertex.
3483 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
3484 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
3485 and should not be mixed with integer sets.
3486
3487 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
3488
3489         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
3490         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
3491                 __isl_keep isl_cell *cell);
3492         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
3493
3494 =head1 Applications
3495
3496 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
3497 it also contains some basic applications that use some
3498 of the functionality of C<isl>.
3499 The input may be specified in either the L<isl format>
3500 or the L<PolyLib format>.
3501
3502 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
3503
3504 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
3505 an integer element of the polyhedron, if there is any.
3506 The first column in the output is the denominator and is always
3507 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
3508 then a vector of length zero is printed.
3509
3510 =head2 C<isl_pip>
3511
3512 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
3513 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
3514 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
3515 of constraints on a parametric polyhedron.
3516 The coefficients of the parameters appear in the last columns
3517 (but before the final constant column).
3518 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
3519 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
3520 is just a dump of the internal state.
3521
3522 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
3523
3524 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
3525 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
3526 If an affine objective function
3527 is given, then the constant should appear in the last column.
3528
3529 =head2 C<isl_polytope_scan>
3530
3531 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
3532 all integer points in the polytope.