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