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