add isl_union_pw_multi_aff_from_union_set
[platform/upstream/isl.git] / doc / user.pod
1 =head1 Introduction
2
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
12
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
22
23 =head2 Backward Incompatible Changes
24
25 =head3 Changes since isl-0.02
26
27 =over
28
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
31
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
35
36 =back
37
38 =head3 Changes since isl-0.03
39
40 =over
41
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
46
47 =back
48
49 =head3 Changes since isl-0.04
50
51 =over
52
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
55
56 =back
57
58 =head3 Changes since isl-0.05
59
60 =over
61
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
64
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
69
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take a B<map> space as input.  An old call
72 C<isl_map_identity(space)> can be rewritten to
73 C<isl_map_identity(isl_space_map_from_set(space))>.
74
75 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
76 a parameter position as input.  Instead, the exponent
77 is now expressed as the domain of the resulting relation.
78
79 =back
80
81 =head3 Changes since isl-0.06
82
83 =over
84
85 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
86 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
87 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
88
89 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
90 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
91 but they will be removed in the future.
92
93 =back
94
95 =head3 Changes since isl-0.07
96
97 =over
98
99 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
100 C<isl_pw_aff_union_max>.
101 Similarly, the function C<isl_pw_aff_add> has been renamed to
102 C<isl_pw_aff_union_add>.
103
104 =item * The C<isl_dim> type has been renamed to C<isl_space>
105 along with the associated functions.
106 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
107 but they will be removed in the future.
108
109 =item * Spaces of maps, sets and parameter domains are now
110 treated differently.  The distinction between map spaces and set spaces
111 has always been made on a conceptual level, but proper use of such spaces
112 was never checked.  Furthermore, up until isl-0.07 there was no way
113 of explicitly creating a parameter space.  These can now be created
114 directly using C<isl_space_params_alloc> or from other spaces using
115 C<isl_space_params>.
116
117 =item * The space in which C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_qpolynomial>,
118 C<isl_pw_qpolynomial>, C<isl_qpolynomial_fold> and C<isl_pw_qpolynomial_fold>
119 objects live is now a map space
120 instead of a set space.  This means, for example, that the dimensions
121 of the domain of an C<isl_aff> are now considered to be of type
122 C<isl_dim_in> instead of C<isl_dim_set>.  Extra functions have been
123 added to obtain the domain space.  Some of the constructors still
124 take a domain space and have therefore been renamed.
125
126 =item * The functions C<isl_equality_alloc> and C<isl_inequality_alloc>
127 now take an C<isl_local_space> instead of an C<isl_space>.
128 An C<isl_local_space> can be created from an C<isl_space>
129 using C<isl_local_space_from_space>.
130
131 =item * The C<isl_div> type has been removed.  Functions that used
132 to return an C<isl_div> now return an C<isl_aff>.
133 Note that the space of an C<isl_aff> is that of relation.
134 When replacing a call to C<isl_div_get_coefficient> by a call to
135 C<isl_aff_get_coefficient> any C<isl_dim_set> argument needs
136 to be replaced by C<isl_dim_in>.
137 A call to C<isl_aff_from_div> can be replaced by a call
138 to C<isl_aff_floor>.
139 A call to C<isl_qpolynomial_div(div)> call be replaced by
140 the nested call
141
142         isl_qpolynomial_from_aff(isl_aff_floor(div))
143
144 The function C<isl_constraint_div> has also been renamed
145 to C<isl_constraint_get_div>.
146
147 =item * The C<nparam> argument has been removed from
148 C<isl_map_read_from_str> and similar functions.
149 When reading input in the original PolyLib format,
150 the result will have no parameters.
151 If parameters are expected, the caller may want to perform
152 dimension manipulation on the result.
153
154 =back
155
156 =head3 Changes since isl-0.09
157
158 =over
159
160 =item * The C<schedule_split_parallel> option has been replaced
161 by the C<schedule_split_scaled> option.
162
163 =item * The first argument of C<isl_pw_aff_cond> is now
164 an C<isl_pw_aff> instead of an C<isl_set>.
165 A call C<isl_pw_aff_cond(a, b, c)> can be replaced by
166
167         isl_pw_aff_cond(isl_set_indicator_function(a), b, c)
168
169 =back
170
171 =head3 Changes since isl-0.10
172
173 =over
174
175 =item * The functions C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
176 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have been renamed to
177 C<isl_set_dim_has_any_lower_bound> and
178 C<isl_set_dim_has_any_upper_bound>.
179 The new C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
180 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have slightly different meanings.
181
182 =back
183
184 =head1 License
185
186 C<isl> is released under the MIT license.
187
188 =over
189
190 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
191 this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
192 the Software without restriction, including without limitation the rights to
193 use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
194 of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
195 so, subject to the following conditions:
196
197 The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
198 copies or substantial portions of the Software.
199
200 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
201 IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
202 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
203 AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
204 LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
205 OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
206 SOFTWARE.
207
208 =back
209
210 Note that C<isl> currently requires C<GMP>, which is released
211 under the GNU Lesser General Public License (LGPL).  This means
212 that code linked against C<isl> is also linked against LGPL code.
213
214 =head1 Installation
215
216 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
217 or from the git repository.  Both are available from
218 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
219 The installation process depends on how you obtained
220 the source.
221
222 =head2 Installation from the git repository
223
224 =over
225
226 =item 1 Clone or update the repository
227
228 The first time the source is obtained, you need to clone
229 the repository.
230
231         git clone git://repo.or.cz/isl.git
232
233 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
234
235         git pull
236
237 =item 2 Generate C<configure>
238
239         ./autogen.sh
240
241 =back
242
243 After performing the above steps, continue
244 with the L<Common installation instructions>.
245
246 =head2 Common installation instructions
247
248 =over
249
250 =item 1 Obtain C<GMP>
251
252 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
253 Your distribution may not provide these header files by default
254 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
255 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
256 source, available from L<http://gmplib.org/>.
257
258 =item 2 Configure
259
260 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
261 To run it, just type
262
263         ./configure
264
265 optionally followed by some configure options.
266 A complete list of options can be obtained by running
267
268         ./configure --help
269
270 Below we discuss some of the more common options.
271
272 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
273 C<piplib> functionality is currently used by default.
274 The C<--with-piplib> option can
275 be used to specify which C<piplib>
276 library to use, either an installed version (C<system>),
277 an externally built version (C<build>)
278 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
279 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
280 and C<piplib>.
281
282 =over
283
284 =item C<--prefix>
285
286 Installation prefix for C<isl>
287
288 =item C<--with-gmp-prefix>
289
290 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
291
292 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
293
294 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
295
296 =item C<--with-piplib>
297
298 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
299
300 =item C<--with-piplib-prefix>
301
302 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
303
304 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
305
306 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
307
308 =item C<--with-piplib-builddir>
309
310 Location where C<build> C<piplib> was built.
311
312 =back
313
314 =item 3 Compile
315
316         make
317
318 =item 4 Install (optional)
319
320         make install
321
322 =back
323
324 =head1 Integer Set Library
325
326 =head2 Initialization
327
328 All manipulations of integer sets and relations occur within
329 the context of an C<isl_ctx>.
330 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
331 All arguments of a function are required to have been allocated
332 within the same context.
333 There are currently no functions available for moving an object
334 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
335 there is currently no way of safely moving an object from one
336 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
337
338 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
339 freed using C<isl_ctx_free>.
340 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
341 before the C<isl_ctx> itself is freed.
342
343         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
344         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
345
346 =head2 Integers
347
348 All operations on integers, mainly the coefficients
349 of the constraints describing the sets and relations,
350 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
351 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
352 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
353 are wrapped inside C<isl> specific macros.
354 The basic type is C<isl_int> and the operations below
355 are available on this type.
356 The meanings of these operations are essentially the same
357 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
358 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
359 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
360 and they need to be released with C<isl_int_clear>
361 after the last use.
362 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
363 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
364 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
365 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
366
367 =over
368
369 =item isl_int_init(i)
370
371 =item isl_int_clear(i)
372
373 =item isl_int_set(r,i)
374
375 =item isl_int_set_si(r,i)
376
377 =item isl_int_set_gmp(r,g)
378
379 =item isl_int_get_gmp(i,g)
380
381 =item isl_int_abs(r,i)
382
383 =item isl_int_neg(r,i)
384
385 =item isl_int_swap(i,j)
386
387 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
388
389 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
390
391 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
392
393 =item isl_int_add(r,i,j)
394
395 =item isl_int_sub(r,i,j)
396
397 =item isl_int_mul(r,i,j)
398
399 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
400
401 =item isl_int_addmul(r,i,j)
402
403 =item isl_int_submul(r,i,j)
404
405 =item isl_int_gcd(r,i,j)
406
407 =item isl_int_lcm(r,i,j)
408
409 =item isl_int_divexact(r,i,j)
410
411 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
412
413 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
414
415 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
416
417 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
418
419 =item isl_int_read(r,s)
420
421 =item isl_int_print(out,i,width)
422
423 =item isl_int_sgn(i)
424
425 =item isl_int_cmp(i,j)
426
427 =item isl_int_cmp_si(i,si)
428
429 =item isl_int_eq(i,j)
430
431 =item isl_int_ne(i,j)
432
433 =item isl_int_lt(i,j)
434
435 =item isl_int_le(i,j)
436
437 =item isl_int_gt(i,j)
438
439 =item isl_int_ge(i,j)
440
441 =item isl_int_abs_eq(i,j)
442
443 =item isl_int_abs_ne(i,j)
444
445 =item isl_int_abs_lt(i,j)
446
447 =item isl_int_abs_gt(i,j)
448
449 =item isl_int_abs_ge(i,j)
450
451 =item isl_int_is_zero(i)
452
453 =item isl_int_is_one(i)
454
455 =item isl_int_is_negone(i)
456
457 =item isl_int_is_pos(i)
458
459 =item isl_int_is_neg(i)
460
461 =item isl_int_is_nonpos(i)
462
463 =item isl_int_is_nonneg(i)
464
465 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
466
467 =back
468
469 =head2 Sets and Relations
470
471 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
472 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
473 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
474 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
475 can be described as a conjunction of affine constraints, while
476 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
477 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
478 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
479 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
480 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
481 where spaces are considered different if they have a different number
482 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
483 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
484 one set of variables, while relations have two sets of variables,
485 input variables and output variables.
486
487 =head2 Memory Management
488
489 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
490 several substeps and since the user is usually not interested in
491 the intermediate results, most functions that return a new object
492 will also release all the objects passed as arguments.
493 If the user still wants to use one or more of these arguments
494 after the function call, she should pass along a copy of the
495 object rather than the object itself.
496 The user is then responsible for making sure that the original
497 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
498
499 The arguments and return values of all documented functions are
500 annotated to make clear which arguments are released and which
501 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
502 are used
503
504 =over
505
506 =item C<__isl_give>
507
508 C<__isl_give> means that a new object is returned.
509 The user should make sure that the returned pointer is
510 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
511 In between, it can be used as a value for as many
512 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
513 There is one exception, and that is the case where the
514 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
515 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
516
517 =item C<__isl_take>
518
519 C<__isl_take> means that the object the argument points to
520 is taken over by the function and may no longer be used
521 by the user as an argument to any other function.
522 The pointer value must be one returned by a function
523 returning an C<__isl_give> pointer.
524 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
525 be treated as an error in the sense that the function will
526 not perform its usual operation.  However, it will still
527 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
528 are released.
529
530 =item C<__isl_keep>
531
532 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
533 temporarily.  After the function has finished, the user
534 can still use it as an argument to other functions.
535 A C<NULL> value will be treated in the same way as
536 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
537
538 =back
539
540 =head2 Error Handling
541
542 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
543 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
544 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
545 to react on error: to warn, to continue or to abort.
546
547 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
548 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
549 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
550 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
551 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
552 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
553 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
554 continue to use isl, but only to observe new errors.
555
556         #include <isl/ctx.h>
557         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
558         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
559
560 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
561 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
562 implement its own error reporting.
563
564 The last option is to directly abort the execution of the program from within
565 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
566 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
567 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
568 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
569 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
570 abort on error.
571
572 The on error behavior of isl can be specified by calling
573 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
574 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
575 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
576 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
577 It is also possible to query the current error mode.
578
579         #include <isl/options.h>
580         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
581         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
582
583 =head2 Identifiers
584
585 Identifiers are used to identify both individual dimensions
586 and tuples of dimensions.  They consist of an optional name and an optional
587 user pointer.  The name and the user pointer cannot both be C<NULL>, however.
588 Identifiers with the same name but different pointer values
589 are considered to be distinct.
590 Similarly, identifiers with different names but the same pointer value
591 are also considered to be distinct.
592 Equal identifiers are represented using the same object.
593 Pairs of identifiers can therefore be tested for equality using the
594 C<==> operator.
595 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
596 using the following functions.
597
598         #include <isl/id.h>
599         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
600                 __isl_keep const char *name, void *user);
601         __isl_give isl_id *isl_id_set_free_user(
602                 __isl_take isl_id *id,
603                 __isl_give void (*free_user)(void *user));
604         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
605         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
606
607         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
608         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
609         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
610
611         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
612                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
613
614 The callback set by C<isl_id_set_free_user> is called on the user
615 pointer when the last reference to the C<isl_id> is freed.
616 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
617 data structure, so the result can only be used while the
618 corresponding C<isl_id> is alive.
619
620 =head2 Spaces
621
622 Whenever a new set, relation or similiar object is created from scratch,
623 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
624 Each space involves zero or more parameters and zero, one or two
625 tuples of set or input/output dimensions.  The parameters and dimensions
626 are identified by an C<isl_dim_type> and a position.
627 The type C<isl_dim_param> refers to parameters,
628 the type C<isl_dim_set> refers to set dimensions (for spaces
629 with a single tuple of dimensions) and the types C<isl_dim_in>
630 and C<isl_dim_out> refer to input and output dimensions
631 (for spaces with two tuples of dimensions).
632 Local spaces (see L</"Local Spaces">) also contain dimensions
633 of type C<isl_dim_div>.
634 Note that parameters are only identified by their position within
635 a given object.  Across different objects, parameters are (usually)
636 identified by their names or identifiers.  Only unnamed parameters
637 are identified by their positions across objects.  The use of unnamed
638 parameters is discouraged.
639
640         #include <isl/space.h>
641         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
642                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
643         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
644                 unsigned nparam);
645         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
646                 unsigned nparam, unsigned dim);
647         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
648         void *isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
649         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
650                 enum isl_dim_type type);
651
652 The space used for creating a parameter domain
653 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
654 For other sets, the space
655 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
656 for a relation, the space
657 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
658 C<isl_space_dim> can be used
659 to find out the number of dimensions of each type in
660 a space, where type may be
661 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
662 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
663 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
664
665 To check whether a given space is that of a set or a map
666 or whether it is a parameter space, use these functions:
667
668         #include <isl/space.h>
669         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
670         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
671         int isl_space_is_map(__isl_keep isl_space *space);
672
673 Spaces can be compared using the following functions:
674
675         #include <isl/space.h>
676         int isl_space_is_equal(__isl_keep isl_space *space1,
677                 __isl_keep isl_space *space2);
678         int isl_space_is_domain(__isl_keep isl_space *space1,
679                 __isl_keep isl_space *space2);
680         int isl_space_is_range(__isl_keep isl_space *space1,
681                 __isl_keep isl_space *space2);
682
683 C<isl_space_is_domain> checks whether the first argument is equal
684 to the domain of the second argument.  This requires in particular that
685 the first argument is a set space and that the second argument
686 is a map space.
687
688 It is often useful to create objects that live in the
689 same space as some other object.  This can be accomplished
690 by creating the new objects
691 (see L<Creating New Sets and Relations> or
692 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
693 of the original object.
694
695         #include <isl/set.h>
696         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
697                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
698         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
699
700         #include <isl/union_set.h>
701         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
702                 __isl_keep isl_union_set *uset);
703
704         #include <isl/map.h>
705         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
706                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
707         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
708
709         #include <isl/union_map.h>
710         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
711                 __isl_keep isl_union_map *umap);
712
713         #include <isl/constraint.h>
714         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
715                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
716
717         #include <isl/polynomial.h>
718         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
719                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
720         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
721                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
722         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
723                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
724         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
725                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
726         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
727                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
728         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
729                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
730         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
731                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
732         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
733                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
734         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
735                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
736
737         #include <isl/aff.h>
738         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
739                 __isl_keep isl_aff *aff);
740         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
741                 __isl_keep isl_aff *aff);
742         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
743                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
744         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
745                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
746         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_domain_space(
747                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
748         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
749                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
750         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
751                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
752         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
753                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
754         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
755                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
756         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_domain_space(
757                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
758         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_space(
759                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
760
761         #include <isl/point.h>
762         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
763                 __isl_keep isl_point *pnt);
764
765 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
766 using the following functions.
767
768         #include <isl/space.h>
769         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
770                 __isl_take isl_space *space,
771                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
772                 __isl_take isl_id *id);
773         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
774                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
775         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
776                 __isl_keep isl_space *space,
777                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
778         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
779                 __isl_take isl_space *space,
780                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
781                  __isl_keep const char *name);
782         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
783                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
784         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
785                 __isl_keep isl_space *space,
786                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
787
788 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
789 data structure, so the result can only be used while the
790 corresponding C<isl_space> is alive.
791 Also note that every function that operates on two sets or relations
792 requires that both arguments have the same parameters.  This also
793 means that if one of the arguments has named parameters, then the
794 other needs to have named parameters too and the names need to match.
795 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
796 arguments may have different parameters (as long as they are named),
797 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
798 the arguments.
799
800 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
801 its position can be obtained from the following function.
802
803         #include <isl/space.h>
804         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
805                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
806         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
807                 enum isl_dim_type type, const char *name);
808
809 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
810 using the following functions.
811
812         #include <isl/space.h>
813         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
814                 __isl_take isl_space *space,
815                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
816         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
817                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
818         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
819                 enum isl_dim_type type);
820         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
821                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
822         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
823                 __isl_take isl_space *space,
824                 enum isl_dim_type type, const char *s);
825         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
826                 enum isl_dim_type type);
827         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
828                 enum isl_dim_type type);
829
830 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
831 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
832 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
833 data structure.
834 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
835 to have the same name.
836
837 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
838 the domain or range of a relation can be a nested relation.
839 The following functions can be used to construct and deconstruct
840 such nested spaces.
841
842         #include <isl/space.h>
843         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
844         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
845         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
846
847 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
848 be the space of a set, while that of
849 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
850 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
851 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
852
853 Spaces can be created from other spaces
854 using the following functions.
855
856         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
857         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
858         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
859         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
860         __isl_give isl_space *isl_space_params(
861                 __isl_take isl_space *space);
862         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
863                 __isl_take isl_space *space);
864         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
865         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
866                 __isl_take isl_space *right);
867         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
868                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
869         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
870                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
871         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
872                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
873         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
874                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
875         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
876                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
877                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
878                 unsigned n);
879         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
880                 __isl_take isl_space *space);
881         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
882                 __isl_take isl_space *domain,
883                 __isl_take isl_space *range);
884         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
885         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
886                 __isl_take isl_space *space);
887         __isl_give isl_space *isl_space_uncurry(
888                 __isl_take isl_space *space);
889
890 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
891 the name and the internal structure are lost.
892
893 =head2 Local Spaces
894
895 A local space is essentially a space with
896 zero or more existentially quantified variables.
897 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
898 using the following functions.
899
900         #include <isl/constraint.h>
901         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
902                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
903
904         #include <isl/set.h>
905         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
906                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
907
908         #include <isl/map.h>
909         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
910                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
911
912 A new local space can be created from a space using
913
914         #include <isl/local_space.h>
915         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
916                 __isl_take isl_space *space);
917
918 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
919
920         #include <isl/local_space.h>
921         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
922                 __isl_keep isl_local_space *ls);
923         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
924         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
925                 enum isl_dim_type type);
926         int isl_local_space_has_dim_id(
927                 __isl_keep isl_local_space *ls,
928                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
929         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
930                 __isl_keep isl_local_space *ls,
931                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
932         int isl_local_space_has_dim_name(
933                 __isl_keep isl_local_space *ls,
934                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
935         const char *isl_local_space_get_dim_name(
936                 __isl_keep isl_local_space *ls,
937                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
938         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
939                 __isl_take isl_local_space *ls,
940                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
941         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
942                 __isl_take isl_local_space *ls,
943                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
944                 __isl_take isl_id *id);
945         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
946                 __isl_keep isl_local_space *ls);
947         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
948                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
949         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
950                 __isl_keep isl_local_space *ls);
951         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
952
953 Two local spaces can be compared using
954
955         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
956                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
957
958 Local spaces can be created from other local spaces
959 using the following functions.
960
961         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
962                 __isl_take isl_local_space *ls);
963         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
964                 __isl_take isl_local_space *ls);
965         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
966                 __isl_take isl_local_space *ls);
967         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
968                 __isl_take isl_local_space *ls1,
969                 __isl_take isl_local_space *ls2);
970         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
971                 __isl_take isl_local_space *ls,
972                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
973         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
974                 __isl_take isl_local_space *ls,
975                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
976         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
977                 __isl_take isl_local_space *ls,
978                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
979
980 =head2 Input and Output
981
982 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
983 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
984 in some cases.
985
986 =head3 C<isl> format
987
988 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
989 syntax for describing the parameters and allows for the definition
990 of an existentially quantified variable as the integer division
991 of an affine expression.
992 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
993 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
994
995         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
996                                 i - 10 a <= 6) }
997
998 A set or relation can have several disjuncts, separated
999 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
1000 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
1001 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
1002 C<and>.
1003
1004 =head3 C<PolyLib> format
1005
1006 If the represented set is a union, then the first line
1007 contains a single number representing the number of disjuncts.
1008 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
1009
1010 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
1011 The first line contains two numbers representing
1012 the number of rows and columns,
1013 where the number of rows is equal to the number of constraints
1014 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
1015 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
1016 In each row, the first column indicates whether the constraint
1017 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
1018 corresponds to the constant term.
1019
1020 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
1021 appear in the last columns before the constant column.
1022 The coefficients of any existentially quantified variables appear
1023 between those of the set variables and those of the parameters.
1024
1025 =head3 Extended C<PolyLib> format
1026
1027 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
1028 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
1029 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
1030 also contains four additional numbers:
1031 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
1032 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
1033 quantified variables) and the number of parameters.
1034 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
1035 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
1036 dimensions is zero.
1037
1038 =head3 Input
1039
1040         #include <isl/set.h>
1041         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
1042                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1043         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
1044                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1045         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
1046                 FILE *input);
1047         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1048                 const char *str);
1049
1050         #include <isl/map.h>
1051         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
1052                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1053         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
1054                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1055         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
1056                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1057         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1058                 const char *str);
1059
1060         #include <isl/union_set.h>
1061         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
1062                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1063         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
1064                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1065
1066         #include <isl/union_map.h>
1067         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
1068                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1069         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
1070                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1071
1072 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
1073 or the C<isl> format.
1074
1075 =head3 Output
1076
1077 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1078 be created.
1079
1080         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1081                 FILE *file);
1082         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1083         void *isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
1084         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1085                 __isl_keep isl_printer *printer);
1086
1087 The printer can be inspected using the following functions.
1088
1089         FILE *isl_printer_get_file(
1090                 __isl_keep isl_printer *printer);
1091         int isl_printer_get_output_format(
1092                 __isl_keep isl_printer *p);
1093
1094 The behavior of the printer can be modified in various ways
1095
1096         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1097                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1098         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1099                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1100         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1101                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1102         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1103                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1104         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1105                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1106
1107 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1108 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1109 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1110 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
1111 C<isl_printer_set_indent>) spaces
1112 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1113 In the C<PolyLib> format output,
1114 the coefficients of the existentially quantified variables
1115 appear between those of the set variables and those
1116 of the parameters.
1117 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1118 by the specified amount (which may be negative).
1119
1120 To actually print something, use
1121
1122         #include <isl/printer.h>
1123         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1124                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1125
1126         #include <isl/set.h>
1127         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1128                 __isl_take isl_printer *printer,
1129                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1130         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1131                 __isl_take isl_printer *printer,
1132                 __isl_keep isl_set *set);
1133
1134         #include <isl/map.h>
1135         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1136                 __isl_take isl_printer *printer,
1137                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1138         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1139                 __isl_take isl_printer *printer,
1140                 __isl_keep isl_map *map);
1141
1142         #include <isl/union_set.h>
1143         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1144                 __isl_take isl_printer *p,
1145                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1146
1147         #include <isl/union_map.h>
1148         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1149                 __isl_take isl_printer *p,
1150                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1151
1152 When called on a file printer, the following function flushes
1153 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1154
1155         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1156                 __isl_take isl_printer *p);
1157
1158 =head2 Creating New Sets and Relations
1159
1160 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1161
1162 =over
1163
1164 =item * Empty sets and relations
1165
1166         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1167                 __isl_take isl_space *space);
1168         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1169                 __isl_take isl_space *space);
1170         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1171                 __isl_take isl_space *space);
1172         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1173                 __isl_take isl_space *space);
1174         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1175                 __isl_take isl_space *space);
1176         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1177                 __isl_take isl_space *space);
1178
1179 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1180 is only used to specify the parameters.
1181
1182 =item * Universe sets and relations
1183
1184         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1185                 __isl_take isl_space *space);
1186         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1187                 __isl_take isl_space *space);
1188         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1189                 __isl_take isl_space *space);
1190         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1191                 __isl_take isl_space *space);
1192         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1193                 __isl_take isl_union_set *uset);
1194         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1195                 __isl_take isl_union_map *umap);
1196
1197 The sets and relations constructed by the functions above
1198 contain all integer values, while those constructed by the
1199 functions below only contain non-negative values.
1200
1201         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1202                 __isl_take isl_space *space);
1203         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1204                 __isl_take isl_space *space);
1205         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1206                 __isl_take isl_space *space);
1207         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1208                 __isl_take isl_space *space);
1209
1210 =item * Identity relations
1211
1212         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1213                 __isl_take isl_space *space);
1214         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1215                 __isl_take isl_space *space);
1216
1217 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1218 to be the same.
1219
1220 =item * Lexicographic order
1221
1222         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1223                 __isl_take isl_space *set_space);
1224         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1225                 __isl_take isl_space *set_space);
1226         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1227                 __isl_take isl_space *set_space);
1228         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1229                 __isl_take isl_space *set_space);
1230         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1231                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1232         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1233                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1234         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1235                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1236         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1237                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1238
1239 The first four functions take a space for a B<set>
1240 and return relations that express that the elements in the domain
1241 are lexicographically less
1242 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1243 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1244 than the elements in the range.
1245 The last four functions take a space for a map
1246 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1247 in the domain are lexicographically less
1248 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1249 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1250 than the first C<n> dimensions in the range.
1251
1252 =back
1253
1254 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1255 using the following functions.
1256
1257         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1258                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1259         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1260                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1261
1262 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1263 using the following functions.
1264
1265         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_basic_set(
1266                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1267         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_basic_map(
1268                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1269         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1270                 __isl_take isl_set *set);
1271         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1272                 __isl_take isl_map *map);
1273
1274 The inverse conversions below can only be used if the input
1275 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1276 space.
1277
1278         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1279                 __isl_take isl_union_set *uset);
1280         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1281                 __isl_take isl_union_map *umap);
1282
1283 A zero-dimensional (basic) set can be constructed on a given parameter domain
1284 using the following function.
1285
1286         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_params(
1287                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1288         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1289                 __isl_take isl_set *set);
1290
1291 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1292 functions.
1293
1294         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1295                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1296         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1297         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1298                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1299         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1300                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1301         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1302         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1303                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1304         void *isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1305         void *isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1306         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1307         void *isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1308         void *isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1309         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1310
1311 Other sets and relations can be constructed by starting
1312 from a universe set or relation, adding equality and/or
1313 inequality constraints and then projecting out the
1314 existentially quantified variables, if any.
1315 Constraints can be constructed, manipulated and
1316 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1317 using the following functions.
1318
1319         #include <isl/constraint.h>
1320         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1321                 __isl_take isl_local_space *ls);
1322         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1323                 __isl_take isl_local_space *ls);
1324         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1325                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1326         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1327                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1328         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1329                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1330                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1331         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1332                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1333                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1334         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1335                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1336                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1337         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1338                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1339                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1340         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1341                 __isl_take isl_map *map,
1342                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1343         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1344                 __isl_take isl_set *set,
1345                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1346         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1347                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1348                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1349
1350 For example, to create a set containing the even integers
1351 between 10 and 42, you would use the following code.
1352
1353         isl_space *space;
1354         isl_local_space *ls;
1355         isl_constraint *c;
1356         isl_basic_set *bset;
1357
1358         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1359         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1360         ls = isl_local_space_from_space(space);
1361
1362         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1363         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1364         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1365         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1366
1367         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1368         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1369         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1370         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1371
1372         c = isl_inequality_alloc(ls);
1373         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1374         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1375         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1376
1377         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1378
1379 Or, alternatively,
1380
1381         isl_basic_set *bset;
1382         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1383                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1384
1385 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1386 describing the equalities and the inequalities.
1387
1388         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1389                 __isl_take isl_space *space,
1390                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1391                 enum isl_dim_type c1,
1392                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1393                 enum isl_dim_type c4);
1394         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1395                 __isl_take isl_space *space,
1396                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1397                 enum isl_dim_type c1,
1398                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1399                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1400
1401 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1402 different kinds of variables appear in the input matrices
1403 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1404 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1405 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1406 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1407
1408 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1409 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1410 or a list of affine expressions
1411 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1412 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1413
1414         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1415                 __isl_take isl_aff *aff);
1416         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1417                 __isl_take isl_aff *aff);
1418         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1419                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1420         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1421                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1422         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1423                 __isl_take isl_space *domain_space,
1424                 __isl_take isl_aff_list *list);
1425         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1426                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1427         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1428                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1429         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1430                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1431         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1432                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1433         __isl_give isl_union_map *
1434         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1435                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1436
1437 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1438 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1439 of zero affine expressions.
1440
1441 =head2 Inspecting Sets and Relations
1442
1443 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1444 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1445 explained in the following sections.
1446 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1447 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1448 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1449 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1450
1451         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1452                 __isl_take isl_set *set);
1453         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1454                 __isl_take isl_map *map);
1455         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1456                 __isl_take isl_union_set *uset);
1457         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1458                 __isl_take isl_union_map *umap);
1459
1460 This explicit representation defines the existentially quantified
1461 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1462 including earlier existentially quantified variables.
1463 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1464 has a unique value when the values of the other variables are known.
1465 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1466 with the same explicit representations, should appear in the
1467 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1468 either of the following functions.
1469
1470         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1471                 __isl_take isl_set *set);
1472         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1473                 __isl_take isl_map *map);
1474
1475 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1476 using the following functions, which compute an overapproximation.
1477
1478         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1479                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1480         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1481                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1482         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1483                 __isl_take isl_set *set);
1484         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1485                 __isl_take isl_map *map);
1486
1487 It is also possible to only remove those divs that are defined
1488 in terms of a given range of dimensions or only those for which
1489 no explicit representation is known.
1490
1491         __isl_give isl_basic_set *
1492         isl_basic_set_remove_divs_involving_dims(
1493                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1494                 enum isl_dim_type type,
1495                 unsigned first, unsigned n);
1496         __isl_give isl_basic_map *
1497         isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1498                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1499                 enum isl_dim_type type,
1500                 unsigned first, unsigned n);
1501         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(
1502                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1503                 unsigned first, unsigned n);
1504         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(
1505                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1506                 unsigned first, unsigned n);
1507
1508         __isl_give isl_basic_set *
1509         isl_basic_set_remove_unknown_divs(
1510                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1511         __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(
1512                 __isl_take isl_set *set);
1513         __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(
1514                 __isl_take isl_map *map);
1515
1516 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1517
1518         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1519                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1520                 void *user);
1521         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1522                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1523                 void *user);
1524
1525 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1526 from
1527
1528         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1529         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1530
1531 To extract the set or map in a given space from a union, use
1532
1533         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1534                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1535                 __isl_take isl_space *space);
1536         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1537                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1538                 __isl_take isl_space *space);
1539
1540 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1541
1542         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1543                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1544                 void *user);
1545         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1546                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1547                 void *user);
1548
1549 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1550 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1551 occurs, the above functions will return -1.
1552
1553 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1554 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1555 If this is required, then the user should call one of
1556 the following functions first.
1557
1558         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1559                 __isl_take isl_set *set);
1560         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1561                 __isl_take isl_map *map);
1562
1563 The number of basic sets in a set can be obtained
1564 from
1565
1566         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1567
1568 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1569
1570         #include <isl/constraint.h>
1571
1572         int isl_basic_set_n_constraint(
1573                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1574         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1575                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1576                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1577                 void *user);
1578         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1579                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1580                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1581                 void *user);
1582         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1583
1584 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1585 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1586 occurs, the above functions will return -1.
1587 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1588 Use the following function to find out whether a constraint
1589 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1590
1591         int isl_constraint_is_equality(
1592                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1593
1594 The coefficients of the constraints can be inspected using
1595 the following functions.
1596
1597         int isl_constraint_is_lower_bound(
1598                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1599                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1600         int isl_constraint_is_upper_bound(
1601                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1602                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1603         void isl_constraint_get_constant(
1604                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1605         void isl_constraint_get_coefficient(
1606                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1607                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1608         int isl_constraint_involves_dims(
1609                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1610                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1611
1612 The explicit representations of the existentially quantified
1613 variables can be inspected using the following function.
1614 Note that the user is only allowed to use this function
1615 if the inspected set or map is the result of a call
1616 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1617 The existentially quantified variable is equal to the floor
1618 of the returned affine expression.  The affine expression
1619 itself can be inspected using the functions in
1620 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1621
1622         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1623                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1624
1625 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1626 form, use the following functions.
1627
1628         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1629                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1630                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1631                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1632         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1633                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1634                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1635                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1636         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1637                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1638                 enum isl_dim_type c1,
1639                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1640                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1641         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1642                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1643                 enum isl_dim_type c1,
1644                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1645                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1646
1647 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1648 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1649 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1650 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1651
1652 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1653 be obtained using the following functions.
1654
1655         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1656                 enum isl_dim_type type);
1657         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1658                 enum isl_dim_type type);
1659         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1660                 enum isl_dim_type type);
1661         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1662                 enum isl_dim_type type);
1663
1664 To check whether the description of a set or relation depends
1665 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1666 constraints.  Instead the following functions can be used.
1667
1668         int isl_basic_set_involves_dims(
1669                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1670                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1671         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1672                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1673         int isl_basic_map_involves_dims(
1674                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1675                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1676         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1677                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1678
1679 Similarly, the following functions can be used to check whether
1680 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1681
1682         int isl_set_dim_has_any_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1683                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1684         int isl_set_dim_has_any_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1685                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1686
1687 Note that these functions return true even if there is a bound on
1688 the dimension on only some of the basic sets of C<set>.
1689 To check if they have a bound for all of the basic sets in C<set>,
1690 use the following functions instead.
1691
1692         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1693                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1694         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1695                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1696
1697 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1698 or relation can be read off or set using the following functions.
1699
1700         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1701                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1702         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1703                 __isl_take isl_set *set);
1704         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1705         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1706                 __isl_keep isl_set *set);
1707         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1708                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1709                 __isl_take isl_id *id);
1710         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1711                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1712         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1713                 enum isl_dim_type type);
1714         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1715                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1716
1717         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1718                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1719         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1720                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1721         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1722         const char *isl_set_get_tuple_name(
1723                 __isl_keep isl_set *set);
1724         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1725                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1726                 enum isl_dim_type type);
1727         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1728                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1729                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1730         int isl_map_has_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
1731                 enum isl_dim_type type);
1732         const char *isl_map_get_tuple_name(
1733                 __isl_keep isl_map *map,
1734                 enum isl_dim_type type);
1735
1736 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1737 an internal data structure.
1738 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1739 read off using the following functions.
1740
1741         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1742                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1743                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1744         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1745                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1746                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1747         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1748                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1749         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1750                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1751                 unsigned pos);
1752         int isl_basic_map_has_dim_id(
1753                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1754                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1755         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1756                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1757                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1758         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1759                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1760         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1761                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1762                 unsigned pos);
1763
1764         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1765                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1766         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1767                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1768         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1769                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1770         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1771                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1772
1773         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1774                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1775                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1776         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1777                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1778                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1779         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1780                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1781         const char *isl_set_get_dim_name(
1782                 __isl_keep isl_set *set,
1783                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1784         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1785                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1786                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1787         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
1788                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1789         const char *isl_map_get_dim_name(
1790                 __isl_keep isl_map *map,
1791                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1792
1793 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1794 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1795 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1796 operations and may not be preserved across those operations.
1797
1798 =head2 Properties
1799
1800 =head3 Unary Properties
1801
1802 =over
1803
1804 =item * Emptiness
1805
1806 The following functions test whether the given set or relation
1807 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1808 any computations, but simply check if the given set or relation
1809 is already known to be empty.
1810
1811         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1812         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1813         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1814         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1815         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1816         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1817         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1818         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1819         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1820         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1821
1822 =item * Universality
1823
1824         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1825         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1826         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1827
1828 =item * Single-valuedness
1829
1830         int isl_basic_map_is_single_valued(
1831                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1832         int isl_map_plain_is_single_valued(
1833                 __isl_keep isl_map *map);
1834         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1835         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1836
1837 =item * Injectivity
1838
1839         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1840         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1841         int isl_union_map_plain_is_injective(
1842                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1843         int isl_union_map_is_injective(
1844                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1845
1846 =item * Bijectivity
1847
1848         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1849         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1850
1851 =item * Position
1852
1853         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
1854                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1855                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1856                 isl_int *val);
1857         int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
1858                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1859                 isl_int *val);
1860         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
1861                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1862                 isl_int *val);
1863
1864 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1865 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
1866
1867 =item * Space
1868
1869 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
1870
1871         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
1872         int isl_union_set_is_params(
1873                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1874
1875 =item * Wrapping
1876
1877 The following functions check whether the domain of the given
1878 (basic) set is a wrapped relation.
1879
1880         int isl_basic_set_is_wrapping(
1881                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1882         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1883
1884 =item * Internal Product
1885
1886         int isl_basic_map_can_zip(
1887                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1888         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1889
1890 Check whether the product of domain and range of the given relation
1891 can be computed,
1892 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1893
1894 =item * Currying
1895
1896         int isl_basic_map_can_curry(
1897                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1898         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
1899
1900 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
1901
1902         int isl_basic_map_can_uncurry(
1903                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1904         int isl_map_can_uncurry(__isl_keep isl_map *map);
1905
1906 Check whether the range of the (basic) relation is a wrapped relation.
1907
1908 =back
1909
1910 =head3 Binary Properties
1911
1912 =over
1913
1914 =item * Equality
1915
1916         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1917                 __isl_keep isl_set *set2);
1918         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1919                 __isl_keep isl_set *set2);
1920         int isl_union_set_is_equal(
1921                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1922                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1923         int isl_basic_map_is_equal(
1924                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1925                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1926         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1927                 __isl_keep isl_map *map2);
1928         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1929                 __isl_keep isl_map *map2);
1930         int isl_union_map_is_equal(
1931                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1932                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1933
1934 =item * Disjointness
1935
1936         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1937                 __isl_keep isl_set *set2);
1938         int isl_set_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1939                 __isl_keep isl_set *set2);
1940         int isl_map_is_disjoint(__isl_keep isl_map *map1,
1941                 __isl_keep isl_map *map2);
1942
1943 =item * Subset
1944
1945         int isl_basic_set_is_subset(
1946                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
1947                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
1948         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1949                 __isl_keep isl_set *set2);
1950         int isl_set_is_strict_subset(
1951                 __isl_keep isl_set *set1,
1952                 __isl_keep isl_set *set2);
1953         int isl_union_set_is_subset(
1954                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1955                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1956         int isl_union_set_is_strict_subset(
1957                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1958                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1959         int isl_basic_map_is_subset(
1960                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1961                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1962         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1963                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1964                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1965         int isl_map_is_subset(
1966                 __isl_keep isl_map *map1,
1967                 __isl_keep isl_map *map2);
1968         int isl_map_is_strict_subset(
1969                 __isl_keep isl_map *map1,
1970                 __isl_keep isl_map *map2);
1971         int isl_union_map_is_subset(
1972                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1973                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1974         int isl_union_map_is_strict_subset(
1975                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1976                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1977
1978 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
1979 second argument.
1980
1981 =item * Order
1982
1983         int isl_set_plain_cmp(__isl_keep isl_set *set1,
1984                 __isl_keep isl_set *set2);
1985
1986 This function is useful for sorting C<isl_set>s.
1987 The order depends on the internal representation of the inputs.
1988 The order is fixed over different calls to the function (assuming
1989 the internal representation of the inputs has not changed), but may
1990 change over different versions of C<isl>.
1991
1992 =back
1993
1994 =head2 Unary Operations
1995
1996 =over
1997
1998 =item * Complement
1999
2000         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
2001                 __isl_take isl_set *set);
2002         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
2003                 __isl_take isl_map *map);
2004
2005 =item * Inverse map
2006
2007         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
2008                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2009         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
2010                 __isl_take isl_map *map);
2011         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
2012                 __isl_take isl_union_map *umap);
2013
2014 =item * Projection
2015
2016         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
2017                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2018                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2019         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2020                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2021                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2022         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2023                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2024         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2025                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2026         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
2027                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2028         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
2029                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2030         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
2031                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2032         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
2033         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
2034         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
2035                 __isl_take isl_map *bmap);
2036         __isl_give isl_set *isl_map_range(
2037                 __isl_take isl_map *map);
2038         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
2039                 __isl_take isl_union_set *uset);
2040         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
2041                 __isl_take isl_union_map *umap);
2042         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
2043                 __isl_take isl_union_map *umap);
2044         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
2045                 __isl_take isl_union_map *umap);
2046
2047         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
2048                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2049         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
2050                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2051         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
2052         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
2053         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
2054                 __isl_take isl_union_map *umap);
2055         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
2056                 __isl_take isl_union_map *umap);
2057
2058 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2059 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
2060
2061 =item * Elimination
2062
2063         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_eliminate(
2064                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2065                 enum isl_dim_type type,
2066                 unsigned first, unsigned n);
2067         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
2068                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
2069                 unsigned first, unsigned n);
2070         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
2071                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2072                 enum isl_dim_type type,
2073                 unsigned first, unsigned n);
2074         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
2075                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
2076                 unsigned first, unsigned n);
2077
2078 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
2079 without removing the dimensions.
2080
2081 =item * Slicing
2082
2083         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
2084                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2085                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2086                 isl_int value);
2087         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
2088                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2089                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2090         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
2091                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2092                 isl_int value);
2093         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
2094                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2095         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
2096                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2097                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2098         __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
2099                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2100                 isl_int value);
2101         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
2102                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2103
2104 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2105 dimension has the fixed given value.
2106
2107         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
2108                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2109                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2110         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_upper_bound_si(
2111                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2112                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2113         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(
2114                 __isl_take isl_set *set,
2115                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2116                 isl_int value);
2117         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
2118                 __isl_take isl_set *set,
2119                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2120         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
2121                 __isl_take isl_map *map,
2122                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2123         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(
2124                 __isl_take isl_set *set,
2125                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2126                 isl_int value);
2127         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
2128                 __isl_take isl_set *set,
2129                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2130         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
2131                 __isl_take isl_map *map,
2132                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2133
2134 Intersect the set or relation with the half-space where the given
2135 dimension has a value bounded by the fixed given value.
2136
2137         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
2138                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2139                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2140         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
2141                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2142                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2143                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2144         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
2145                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2146                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2147
2148 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2149 dimensions are equal to each other.
2150
2151         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
2152                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2153                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2154
2155 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2156 dimensions have opposite values.
2157
2158         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_ge(
2159                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2160                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2161                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2162         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2163                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2164                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2165         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2166                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2167                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2168
2169 Intersect the relation with the half-space where the given
2170 dimensions satisfy the given ordering.
2171
2172 =item * Identity
2173
2174         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2175                 __isl_take isl_set *set);
2176         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2177                 __isl_take isl_union_set *uset);
2178
2179 Construct an identity relation on the given (union) set.
2180
2181 =item * Deltas
2182
2183         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2184                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2185         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2186         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2187                 __isl_take isl_union_map *umap);
2188
2189 These functions return a (basic) set containing the differences
2190 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2191
2192         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2193                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2194         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2195                 __isl_take isl_map *map);
2196         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2197                 __isl_take isl_union_map *umap);
2198
2199 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2200 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2201
2202 =item * Coalescing
2203
2204 Simplify the representation of a set or relation by trying
2205 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2206 basic set or relation.
2207
2208         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2209         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2210         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2211                 __isl_take isl_union_set *uset);
2212         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2213                 __isl_take isl_union_map *umap);
2214
2215 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2216 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2217 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2218 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2219 the following option.
2220
2221         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2222                 isl_ctx *ctx, int val);
2223         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2224                 isl_ctx *ctx);
2225
2226 =item * Detecting equalities
2227
2228         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2229                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2230         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2231                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2232         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2233                 __isl_take isl_set *set);
2234         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2235                 __isl_take isl_map *map);
2236         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2237                 __isl_take isl_union_set *uset);
2238         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2239                 __isl_take isl_union_map *umap);
2240
2241 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2242 equalities.
2243
2244 =item * Removing redundant constraints
2245
2246         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2247                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2248         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2249                 __isl_take isl_set *set);
2250         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2251                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2252         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2253                 __isl_take isl_map *map);
2254
2255 =item * Convex hull
2256
2257         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2258                 __isl_take isl_set *set);
2259         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2260                 __isl_take isl_map *map);
2261
2262 If the input set or relation has any existentially quantified
2263 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2264
2265 =item * Simple hull
2266
2267         __isl_give isl_basic_set *
2268         isl_set_unshifted_simple_hull(
2269                 __isl_take isl_set *set);
2270         __isl_give isl_basic_map *
2271         isl_map_unshifted_simple_hull(
2272                 __isl_take isl_map *map);
2273         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2274                 __isl_take isl_set *set);
2275         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2276                 __isl_take isl_map *map);
2277         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2278                 __isl_take isl_union_map *umap);
2279
2280 These functions compute a single basic set or relation
2281 that contains the whole input set or relation.
2282 In particular, the output is described by translates
2283 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2284 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull>, only the original
2285 constraints are used, without any translation.
2286
2287 =begin latex
2288
2289 (See \autoref{s:simple hull}.)
2290
2291 =end latex
2292
2293 =item * Affine hull
2294
2295         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2296                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2297         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2298                 __isl_take isl_set *set);
2299         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2300                 __isl_take isl_union_set *uset);
2301         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2302                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2303         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2304                 __isl_take isl_map *map);
2305         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2306                 __isl_take isl_union_map *umap);
2307
2308 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2309 per space.
2310
2311 =item * Polyhedral hull
2312
2313         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2314                 __isl_take isl_set *set);
2315         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2316                 __isl_take isl_map *map);
2317         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2318                 __isl_take isl_union_set *uset);
2319         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2320                 __isl_take isl_union_map *umap);
2321
2322 These functions compute a single basic set or relation
2323 not involving any existentially quantified variables
2324 that contains the whole input set or relation.
2325 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2326 per space.
2327
2328 =item * Other approximations
2329
2330         __isl_give isl_basic_set *
2331         isl_basic_set_drop_constraints_involving_dims(
2332                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2333                 enum isl_dim_type type,
2334                 unsigned first, unsigned n);
2335         __isl_give isl_basic_set *
2336         isl_basic_set_drop_constraints_not_involving_dims(
2337                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2338                 enum isl_dim_type type,
2339                 unsigned first, unsigned n);
2340         __isl_give isl_set *
2341         isl_set_drop_constraints_involving_dims(
2342                 __isl_take isl_set *set,
2343                 enum isl_dim_type type,
2344                 unsigned first, unsigned n);
2345         __isl_give isl_map *
2346         isl_map_drop_constraints_involving_dims(
2347                 __isl_take isl_map *map,
2348                 enum isl_dim_type type,
2349                 unsigned first, unsigned n);
2350
2351 These functions drop any constraints (not) involving the specified dimensions.
2352 Note that the result depends on the representation of the input.
2353
2354 =item * Feasibility
2355
2356         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2357                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2358         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2359                 __isl_take isl_set *set);
2360         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2361                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2362         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2363                 __isl_take isl_map *map);
2364
2365 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2366 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2367
2368 =item * Optimization
2369
2370         #include <isl/ilp.h>
2371         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
2372                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2373                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
2374         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
2375                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2376         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
2377                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2378
2379 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2380 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2381 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
2382 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
2383
2384 =item * Parametric optimization
2385
2386         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2387                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2388         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2389                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2390         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2391                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2392
2393 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2394 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2395 of the other set or output dimensions.
2396 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2397
2398 =item * Dual
2399
2400 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2401 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2402 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2403 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2404 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2405 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2406 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2407 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2408 in future.  In particular, future implementations may use different
2409 dualization algorithms or skip the elimination step.
2410
2411         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2412                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2413         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2414                 __isl_take isl_set *set);
2415         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2416                 __isl_take isl_union_set *bset);
2417         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2418                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2419         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2420                 __isl_take isl_set *set);
2421         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2422                 __isl_take isl_union_set *bset);
2423
2424 =item * Power
2425
2426         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power(
2427                 __isl_take isl_map *map, isl_int exp);
2428         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_fixed_power(
2429                 __isl_take isl_union_map *umap, isl_int exp);
2430
2431 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2432 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2433 of C<map> is computed.
2434
2435         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2436                 int *exact);
2437         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2438                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2439
2440 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2441 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2442 I<k>th power of C<map>.
2443 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2444 then C<*exact> is set to C<1>.
2445
2446 =item * Transitive closure
2447
2448         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2449                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2450         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2451                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2452
2453 Compute the transitive closure of C<map>.
2454 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2455 then C<*exact> is set to C<1>.
2456
2457 =item * Reaching path lengths
2458
2459         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2460                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2461
2462 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2463 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2464 end up in the given element.
2465 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2466 then C<*exact> is set to C<1>.
2467 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2468 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2469 In particular, if the input relation is a dependence relation
2470 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2471 to the free schedule.
2472 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2473 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2474 the overapproximation), then you will get an error message.
2475
2476 =item * Wrapping
2477
2478         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2479                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2480         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2481                 __isl_take isl_map *map);
2482         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2483                 __isl_take isl_union_map *umap);
2484         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2485                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2486         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2487                 __isl_take isl_set *set);
2488         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2489                 __isl_take isl_union_set *uset);
2490
2491 =item * Flattening
2492
2493 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2494 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2495 then the name of the space is also removed.
2496
2497         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2498                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2499         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2500                 __isl_take isl_set *set);
2501         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2502                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2503         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2504                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2505         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2506                 __isl_take isl_map *map);
2507         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2508                 __isl_take isl_map *map);
2509         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2510                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2511         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2512                 __isl_take isl_map *map);
2513
2514         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2515                 __isl_take isl_set *set);
2516
2517 The function above constructs a relation
2518 that maps the input set to a flattened version of the set.
2519
2520 =item * Lifting
2521
2522 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2523 to the existentially quantified variables in the input.
2524 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2525 is the original space and the range corresponds to the original
2526 existentially quantified variables.
2527
2528         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2529                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2530         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2531                 __isl_take isl_set *set);
2532         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2533                 __isl_take isl_union_set *uset);
2534
2535 Given a local space that contains the existentially quantified
2536 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2537 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2538 can be constructed using the following function.
2539
2540         #include <isl/local_space.h>
2541         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2542                 __isl_take isl_local_space *ls);
2543
2544 =item * Internal Product
2545
2546         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2547                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2548         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2549                 __isl_take isl_map *map);
2550         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2551                 __isl_take isl_union_map *umap);
2552
2553 Given a relation with nested relations for domain and range,
2554 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2555
2556 =item * Currying
2557
2558         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2559                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2560         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_uncurry(
2561                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2562         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2563                 __isl_take isl_map *map);
2564         __isl_give isl_map *isl_map_uncurry(
2565                 __isl_take isl_map *map);
2566         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2567                 __isl_take isl_union_map *umap);
2568         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_uncurry(
2569                 __isl_take isl_union_map *umap);
2570
2571 Given a relation with a nested relation for domain,
2572 the C<curry> functions
2573 move the range of the nested relation out of the domain
2574 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2575 with the original range as range of this nested relation.
2576 The C<uncurry> functions perform the inverse operation.
2577
2578 =item * Aligning parameters
2579
2580         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_align_params(
2581                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2582                 __isl_take isl_space *model);
2583         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2584                 __isl_take isl_set *set,
2585                 __isl_take isl_space *model);
2586         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_align_params(
2587                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2588                 __isl_take isl_space *model);
2589         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2590                 __isl_take isl_map *map,
2591                 __isl_take isl_space *model);
2592
2593 Change the order of the parameters of the given set or relation
2594 such that the first parameters match those of C<model>.
2595 This may involve the introduction of extra parameters.
2596 All parameters need to be named.
2597
2598 =item * Dimension manipulation
2599
2600         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_dims(
2601                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2602                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2603         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2604                 __isl_take isl_set *set,
2605                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2606         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2607                 __isl_take isl_map *map,
2608                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2609         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_insert_dims(
2610                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2611                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2612                 unsigned n);
2613         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert_dims(
2614                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2615                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2616                 unsigned n);
2617         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2618                 __isl_take isl_set *set,
2619                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2620         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2621                 __isl_take isl_map *map,
2622                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2623         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2624                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2625                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2626                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2627                 unsigned n);
2628         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2629                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2630                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2631                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2632                 unsigned n);
2633         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2634                 __isl_take isl_set *set,
2635                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2636                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2637                 unsigned n);
2638         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2639                 __isl_take isl_map *map,
2640                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2641                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2642                 unsigned n);
2643
2644 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2645 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2646 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2647 to add new parameters, assuming
2648 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2649 are not sufficient.
2650
2651 =back
2652
2653 =head2 Binary Operations
2654
2655 The two arguments of a binary operation not only need to live
2656 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2657 the same (number of) parameters.
2658
2659 =head3 Basic Operations
2660
2661 =over
2662
2663 =item * Intersection
2664
2665         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2666                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2667                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2668         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2669                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2670                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2671         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2672                 __isl_take isl_set *set,
2673                 __isl_take isl_set *params);
2674         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2675                 __isl_take isl_set *set1,
2676                 __isl_take isl_set *set2);
2677         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2678                 __isl_take isl_union_set *uset,
2679                 __isl_take isl_set *set);
2680         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2681                 __isl_take isl_union_map *umap,
2682                 __isl_take isl_set *set);
2683         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2684                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2685                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2686         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2687                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2688                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2689         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2690                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2691                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2692         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2693                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2694                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2695         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2696                 __isl_take isl_map *map,
2697                 __isl_take isl_set *params);
2698         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2699                 __isl_take isl_map *map,
2700                 __isl_take isl_set *set);
2701         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2702                 __isl_take isl_map *map,
2703                 __isl_take isl_set *set);
2704         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2705                 __isl_take isl_map *map1,
2706                 __isl_take isl_map *map2);
2707         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2708                 __isl_take isl_union_map *umap,
2709                 __isl_take isl_union_set *uset);
2710         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2711                 __isl_take isl_union_map *umap,
2712                 __isl_take isl_union_set *uset);
2713         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2714                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2715                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2716
2717 The second argument to the C<_params> functions needs to be
2718 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
2719 for either argument is only allowed if the other argument is
2720 a parametric set as well.
2721
2722 =item * Union
2723
2724         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2725                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2726                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2727         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2728                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2729                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2730         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2731                 __isl_take isl_set *set1,
2732                 __isl_take isl_set *set2);
2733         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2734                 __isl_take isl_map *map1,
2735                 __isl_take isl_map *map2);
2736         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2737                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2738                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2739         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2740                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2741                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2742
2743 =item * Set difference
2744
2745         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2746                 __isl_take isl_set *set1,
2747                 __isl_take isl_set *set2);
2748         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2749                 __isl_take isl_map *map1,
2750                 __isl_take isl_map *map2);
2751         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2752                 __isl_take isl_map *map,
2753                 __isl_take isl_set *dom);
2754         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2755                 __isl_take isl_map *map,
2756                 __isl_take isl_set *dom);
2757         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2758                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2759                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2760         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2761                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2762                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2763         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_domain(
2764                 __isl_take isl_union_map *umap,
2765                 __isl_take isl_union_set *dom);
2766         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_range(
2767                 __isl_take isl_union_map *umap,
2768                 __isl_take isl_union_set *dom);
2769
2770 =item * Application
2771
2772         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2773                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2774                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2775         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2776                 __isl_take isl_set *set,
2777                 __isl_take isl_map *map);
2778         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2779                 __isl_take isl_union_set *uset,
2780                 __isl_take isl_union_map *umap);
2781         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2782                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2783                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2784         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2785                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2786                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2787         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2788                 __isl_take isl_map *map1,
2789                 __isl_take isl_map *map2);
2790         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2791                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2792                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2793         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2794                 __isl_take isl_map *map1,
2795                 __isl_take isl_map *map2);
2796         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2797                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2798                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2799
2800 =item * Preimage
2801
2802         __isl_give isl_basic_set *
2803         isl_basic_set_preimage_multi_aff(
2804                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2805                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2806         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_aff(
2807                 __isl_take isl_set *set,
2808                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2809         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_pw_multi_aff(
2810                 __isl_take isl_set *set,
2811                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
2812
2813 These functions compute the preimage of the given set under
2814 the given function.  In other words, the expression is plugged
2815 into the set description.
2816 Objects of types C<isl_multi_aff> and C<isl_pw_multi_aff> are described in
2817 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
2818
2819 =item * Cartesian Product
2820
2821         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2822                 __isl_take isl_set *set1,
2823                 __isl_take isl_set *set2);
2824         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2825                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2826                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2827         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
2828                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2829                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2830         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2831                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2832                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2833         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_product(
2834                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2835                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2836         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
2837                 __isl_take isl_map *map1,
2838                 __isl_take isl_map *map2);
2839         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2840                 __isl_take isl_map *map1,
2841                 __isl_take isl_map *map2);
2842         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_product(
2843                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2844                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2845         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2846                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2847                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2848         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2849                 __isl_take isl_map *map1,
2850                 __isl_take isl_map *map2);
2851         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2852                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2853                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2854
2855 The above functions compute the cross product of the given
2856 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2857 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2858 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2859 instead.
2860
2861         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2862                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2863                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2864         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2865                 __isl_take isl_set *set1,
2866                 __isl_take isl_set *set2);
2867         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
2868                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2869                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2870         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
2871                 __isl_take isl_map *map1,
2872                 __isl_take isl_map *map2);
2873         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
2874                 __isl_take isl_map *map1,
2875                 __isl_take isl_map *map2);
2876         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
2877                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2878                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2879         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
2880                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2881                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2882         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
2883                 __isl_take isl_map *map1,
2884                 __isl_take isl_map *map2);
2885
2886 =item * Simplification
2887
2888         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
2889                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2890                 __isl_take isl_basic_set *context);
2891         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
2892                 __isl_take isl_set *context);
2893         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
2894                 __isl_take isl_set *set,
2895                 __isl_take isl_set *context);
2896         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
2897                 __isl_take isl_union_set *uset,
2898                 __isl_take isl_union_set *context);
2899         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
2900                 __isl_take isl_union_set *uset,
2901                 __isl_take isl_set *set);
2902         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
2903                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2904                 __isl_take isl_basic_map *context);
2905         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
2906                 __isl_take isl_map *context);
2907         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
2908                 __isl_take isl_map *map,
2909                 __isl_take isl_set *context);
2910         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
2911                 __isl_take isl_map *map,
2912                 __isl_take isl_set *context);
2913         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
2914                 __isl_take isl_map *map,
2915                 __isl_take isl_set *context);
2916         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
2917                 __isl_take isl_union_map *umap,
2918                 __isl_take isl_union_map *context);
2919         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
2920                 __isl_take isl_union_map *umap,
2921                 __isl_take isl_set *set);
2922         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
2923                 __isl_take isl_union_map *umap,
2924                 __isl_take isl_union_set *uset);
2925         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
2926                 __isl_take isl_union_map *umap,
2927                 __isl_take isl_union_set *uset);
2928
2929 The gist operation returns a set or relation that has the
2930 same intersection with the context as the input set or relation.
2931 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
2932 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
2933 are removed.
2934 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
2935 per space.
2936
2937 =back
2938
2939 =head3 Lexicographic Optimization
2940
2941 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
2942 the following functions
2943 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
2944 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
2945 that satisfy C<dom>.
2946 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2947 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
2948 has no elements.
2949 In other words, the union of the parameter values
2950 for which the result is non-empty and of C<*empty>
2951 is equal to C<dom>.
2952
2953         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
2954                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2955                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2956                 __isl_give isl_set **empty);
2957         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
2958                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2959                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2960                 __isl_give isl_set **empty);
2961         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
2962                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2963                 __isl_give isl_set **empty);
2964         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2965                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2966                 __isl_give isl_set **empty);
2967
2968 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2969 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2970 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2971 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2972
2973         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2974                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2975         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2976                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2977         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2978                 __isl_take isl_set *set);
2979         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2980                 __isl_take isl_set *set);
2981         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2982                 __isl_take isl_union_set *uset);
2983         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2984                 __isl_take isl_union_set *uset);
2985
2986 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
2987 the following functions
2988 compute a relation that maps each element of C<dom>
2989 to the single lexicographic minimum or maximum
2990 of the elements that are associated to that same
2991 element in C<map> (or C<bmap>).
2992 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2993 that contains the elements in C<dom> that do not map
2994 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
2995 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
2996 is equal to C<dom>.
2997
2998         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
2999                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3000                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3001                 __isl_give isl_set **empty);
3002         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3003                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3004                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3005                 __isl_give isl_set **empty);
3006         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
3007                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3008                 __isl_give isl_set **empty);
3009         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
3010                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3011                 __isl_give isl_set **empty);
3012
3013 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
3014 return a map mapping each element in the domain of
3015 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
3016 of all elements associated to that element.
3017 In case of union relations, the optimum is computed per space.
3018
3019         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
3020                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3021         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
3022                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3023         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
3024                 __isl_take isl_map *map);
3025         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
3026                 __isl_take isl_map *map);
3027         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
3028                 __isl_take isl_union_map *umap);
3029         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
3030                 __isl_take isl_union_map *umap);
3031
3032 The following functions return their result in the form of
3033 a piecewise multi-affine expression
3034 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
3035 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
3036 returning a basic set or relation.
3037
3038         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3039         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
3040                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3041         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3042         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3043                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3044                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3045                 __isl_give isl_set **empty);
3046         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3047         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3048                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3049                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3050                 __isl_give isl_set **empty);
3051         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3052         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3053                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3054                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3055                 __isl_give isl_set **empty);
3056         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3057         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3058                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3059                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3060                 __isl_give isl_set **empty);
3061         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmin_pw_multi_aff(
3062                 __isl_take isl_map *map);
3063         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmax_pw_multi_aff(
3064                 __isl_take isl_map *map);
3065
3066 =head2 Lists
3067
3068 Lists are defined over several element types, including
3069 C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_constraint>,
3070 C<isl_basic_set>, C<isl_set>, C<isl_ast_expr> and C<isl_ast_node>.
3071 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
3072 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
3073
3074         #include <isl/list.h>
3075         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
3076                 __isl_take isl_set *el);
3077         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
3078                 isl_ctx *ctx, int n);
3079         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
3080                 __isl_keep isl_set_list *list);
3081         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_insert(
3082                 __isl_take isl_set_list *list, unsigned pos,
3083                 __isl_take isl_set *el);
3084         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
3085                 __isl_take isl_set_list *list,
3086                 __isl_take isl_set *el);
3087         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_drop(
3088                 __isl_take isl_set_list *list,
3089                 unsigned first, unsigned n);
3090         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
3091                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
3092                 __isl_take isl_set *set);
3093         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
3094                 __isl_take isl_set_list *list1,
3095                 __isl_take isl_set_list *list2);
3096         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
3097
3098 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
3099 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
3100 element.
3101
3102 Lists can be inspected using the following functions.
3103
3104         #include <isl/list.h>
3105         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
3106         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
3107         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
3108                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
3109         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
3110                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3111                 void *user);
3112
3113 Lists can be printed using
3114
3115         #include <isl/list.h>
3116         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
3117                 __isl_take isl_printer *p,
3118                 __isl_keep isl_set_list *list);
3119
3120 =head2 Vectors
3121
3122 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
3123
3124         #include <isl/vec.h>
3125         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
3126                 unsigned size);
3127         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
3128         void *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
3129
3130 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
3131 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3132
3133         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
3134         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
3135         int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec,
3136                 int pos, isl_int *v);
3137         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(
3138                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, isl_int v);
3139         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
3140                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
3141         __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec,
3142                 isl_int v);
3143         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
3144                 int v);
3145         __isl_give isl_vec *isl_vec_fdiv_r(__isl_take isl_vec *vec,
3146                 isl_int m);
3147
3148 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3149 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3150
3151 The following function can be used to concatenate two vectors.
3152
3153         __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
3154                 __isl_take isl_vec *vec2);
3155
3156 =head2 Matrices
3157
3158 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
3159
3160         #include <isl/mat.h>
3161         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
3162                 unsigned n_row, unsigned n_col);
3163         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
3164         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
3165
3166 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
3167 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3168
3169         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
3170         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
3171         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
3172         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
3173                 int row, int col, isl_int *v);
3174         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
3175                 int row, int col, isl_int v);
3176         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
3177                 int row, int col, int v);
3178
3179 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3180 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3181
3182 The following function can be used to compute the (right) inverse
3183 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
3184 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
3185 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
3186
3187         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
3188
3189 The following function can be used to compute the (right) kernel
3190 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
3191 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
3192
3193         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
3194
3195 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
3196
3197 The zero quasi affine expression or the quasi affine expression
3198 that is equal to a specified dimension on a given domain can be created using
3199
3200         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
3201                 __isl_take isl_local_space *ls);
3202         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_zero_on_domain(
3203                 __isl_take isl_local_space *ls);
3204         __isl_give isl_aff *isl_aff_var_on_domain(
3205                 __isl_take isl_local_space *ls,
3206                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3207         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_var_on_domain(
3208                 __isl_take isl_local_space *ls,
3209                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3210
3211 Note that the space in which the resulting objects live is a map space
3212 with the given space as domain and a one-dimensional range.
3213
3214 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
3215 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
3216 be created using the following functions.
3217
3218         #include <isl/aff.h>
3219         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
3220                 __isl_take isl_space *space);
3221         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
3222                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
3223         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
3224                 __isl_take isl_aff *aff);
3225
3226 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
3227 and 0 outside the set can be created using the following function.
3228
3229         #include <isl/aff.h>
3230         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
3231                 __isl_take isl_set *set);
3232
3233 Quasi affine expressions can be copied and freed using
3234
3235         #include <isl/aff.h>
3236         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
3237         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
3238
3239         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
3240                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3241         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3242
3243 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
3244 using the following function.  The constraint is required to have
3245 a non-zero coefficient for the specified dimension.
3246
3247         #include <isl/constraint.h>
3248         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
3249                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
3250                 enum isl_dim_type type, int pos);
3251
3252 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
3253 using the following function.
3254
3255         #include <isl/constraint.h>
3256         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
3257                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
3258
3259 Conversely, an equality constraint equating
3260 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
3261 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
3262
3263         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
3264                 __isl_take isl_aff *aff);
3265         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
3266                 __isl_take isl_aff *aff);
3267
3268 The expression can be inspected using
3269
3270         #include <isl/aff.h>
3271         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
3272         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
3273                 enum isl_dim_type type);
3274         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
3275                 __isl_keep isl_aff *aff);
3276         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
3277                 __isl_keep isl_aff *aff);
3278         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
3279                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3280         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
3281                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3282                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3283         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
3284                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3285         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
3286                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3287                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3288         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
3289                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3290                 enum isl_dim_type type);
3291         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
3292                 isl_int *v);
3293         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
3294                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3295         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
3296                 isl_int *v);
3297         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
3298                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
3299
3300         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3301         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3302                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3303                           __isl_take isl_aff *aff,
3304                           void *user), void *user);
3305
3306         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
3307         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3308
3309         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
3310                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3311         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3312                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3313
3314         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3315         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3316                 enum isl_dim_type type);
3317         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3318
3319 It can be modified using
3320
3321         #include <isl/aff.h>
3322         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
3323                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3324                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3325         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
3326                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3327                 unsigned pos, const char *s);
3328         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
3329                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3330                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
3331         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
3332                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
3333                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3334                 __isl_take isl_id *id);
3335         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
3336                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3337         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3338                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3339         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
3340                 __isl_take isl_aff *aff,
3341                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3342         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3343                 __isl_take isl_aff *aff,
3344                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3345         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
3346                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3347
3348         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
3349                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3350         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3351                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3352         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num(
3353                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3354         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
3355                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3356         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
3357                 __isl_take isl_aff *aff,
3358                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3359         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3360                 __isl_take isl_aff *aff,
3361                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3362
3363         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3364                 __isl_take isl_aff *aff,
3365                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3366         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3367                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3368                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3369         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3370                 __isl_take isl_aff *aff,
3371                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3372         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3373                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3374                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3375         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3376                 __isl_take isl_aff *aff,
3377                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3378         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3379                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3380                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3381
3382 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
3383 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3384 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
3385 the possibly rational constant or coefficient.
3386 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
3387 the numerator.
3388
3389 To check whether an affine expressions is obviously zero
3390 or obviously equal to some other affine expression, use
3391
3392         #include <isl/aff.h>
3393         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3394         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3395                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3396         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3397                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3398                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3399
3400 Operations include
3401
3402         #include <isl/aff.h>
3403         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3404                 __isl_take isl_aff *aff2);
3405         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3406                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3407                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3408         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3409                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3410                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3411         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3412                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3413                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3414         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3415                 __isl_take isl_aff *aff2);
3416         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3417                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3418                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3419         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3420         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3421                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3422         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3423         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3424                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3425         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3426         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3427                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3428         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
3429                 isl_int mod);
3430         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
3431                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
3432         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
3433                 isl_int f);
3434         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
3435                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3436         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
3437                 isl_int f);
3438         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3439                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3440         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
3441                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3442
3443         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3444                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3445         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3446                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3447
3448         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3449                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3450
3451         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3452                 __isl_take isl_aff *aff,
3453                 __isl_take isl_space *model);
3454         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3455                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3456                 __isl_take isl_space *model);
3457
3458         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3459                 __isl_take isl_aff *aff);
3460
3461         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3462                 __isl_take isl_aff *aff,
3463                 __isl_take isl_set *context);
3464         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3465                 __isl_take isl_set *context);
3466         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3467                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3468                 __isl_take isl_set *context);
3469         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3470                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3471                 __isl_take isl_set *context);
3472
3473         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3474                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3475         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3476                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3477                 __isl_take isl_set *set);
3478         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3479                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3480                 __isl_take isl_set *set);
3481
3482         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3483                 __isl_take isl_aff *aff2);
3484         __isl_give isl_aff *isl_aff_div(__isl_take isl_aff *aff1,
3485                 __isl_take isl_aff *aff2);
3486         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3487                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3488                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3489         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_div(
3490                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3491                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3492         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_q(
3493                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3494                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3495         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_r(
3496                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3497                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3498
3499 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3500 to be a constant.  Similarly, when dividing an affine expression by another,
3501 the second expression needs to be a constant.
3502 C<isl_pw_aff_tdiv_q> computes the quotient of an integer division with
3503 rounding towards zero.  C<isl_pw_aff_tdiv_r> computes the corresponding
3504 remainder.
3505
3506         #include <isl/aff.h>
3507         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_multi_aff(
3508                 __isl_take isl_aff *aff,
3509                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3510         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_aff(
3511                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3512                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3513         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
3514                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3515                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3516
3517 These functions precompose the input expression by the given
3518 C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff>.  In other words,
3519 the C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff> is plugged
3520 into the (piecewise) affine expression.
3521 Objects of type C<isl_multi_aff> are described in
3522 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3523
3524         #include <isl/aff.h>
3525         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(
3526                 __isl_take isl_aff *aff);
3527         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
3528                 __isl_take isl_aff *aff);
3529         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3530                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3531         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3532                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3533         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3534                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3535                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3536         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3537                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3538                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3539         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3540                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3541                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3542         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3543                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3544                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3545         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3546                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3547                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3548         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3549                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3550                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3551
3552         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3553                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3554                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3555         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3556                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3557                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3558         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3559                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3560                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3561         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3562                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3563                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3564         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3565                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3566                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3567         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3568                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3569                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3570
3571 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
3572 containing those elements in the domain space
3573 of C<aff> where C<aff> is negative.
3574 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3575 containing those elements in the shared space
3576 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3577 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
3578 containing those elements in the shared domain
3579 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3580 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3581 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3582
3583         #include <isl/aff.h>
3584         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3585                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3586         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3587                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3588         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3589                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3590
3591 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
3592 containing those elements in the domain
3593 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
3594
3595         #include <isl/aff.h>
3596         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
3597                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
3598                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
3599                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
3600
3601 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
3602 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
3603 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
3604 where C<cond> is zero.
3605
3606         #include <isl/aff.h>
3607         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
3608                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3609                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3610         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
3611                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3612                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3613         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
3614                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3615                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3616
3617 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
3618 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3619 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3620 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3621 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3622 associated expression is the defined one.
3623
3624 An expression can be read from input using
3625
3626         #include <isl/aff.h>
3627         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3628                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3629         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
3630                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3631
3632 An expression can be printed using
3633
3634         #include <isl/aff.h>
3635         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
3636                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
3637
3638         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
3639                 __isl_take isl_printer *p,
3640                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3641
3642 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
3643
3644 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
3645 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
3646 Similarly, an C<isl_multi_pw_aff> object represents a sequence of
3647 zero or more piecewise affine expressions.
3648
3649 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a single
3650 C<isl_aff> or an C<isl_aff_list> using the
3651 following functions.  Similarly for C<isl_multi_pw_aff>.
3652
3653         #include <isl/aff.h>
3654         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff(
3655                 __isl_take isl_aff *aff);
3656         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(
3657                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
3658         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
3659                 __isl_take isl_space *space,
3660                 __isl_take isl_aff_list *list);
3661
3662 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
3663 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
3664 for each output dimension),
3665 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
3666 either a universe or a specified domain) or
3667 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
3668 on a given domain
3669 can be created using the following functions.
3670
3671         #include <isl/aff.h>
3672         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
3673                 __isl_take isl_space *space);
3674         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
3675                 __isl_take isl_space *space);
3676         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_zero(
3677                 __isl_take isl_space *space);
3678         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
3679                 __isl_take isl_space *space);
3680         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_identity(
3681                 __isl_take isl_space *space);
3682         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_identity(
3683                 __isl_take isl_space *space);
3684         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3685         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
3686                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3687         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
3688                 __isl_take isl_set *set,
3689                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
3690         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
3691                 __isl_take isl_set *set);
3692
3693         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3694         isl_union_pw_multi_aff_empty(
3695                 __isl_take isl_space *space);
3696         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3697         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
3698                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
3699                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3700         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3701         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
3702                 __isl_take isl_union_set *uset);
3703
3704 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
3705 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
3706 and the C<isl_map> is single-valued.
3707 In case of a conversion from an C<isl_union_set> or an C<isl_union_map>
3708 to an C<isl_union_pw_multi_aff>, these properties need to hold in each space.
3709
3710         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
3711                 __isl_take isl_set *set);
3712         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
3713                 __isl_take isl_map *map);
3714
3715         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3716         isl_union_pw_multi_aff_from_union_set(
3717                 __isl_take isl_union_set *uset);
3718         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3719         isl_union_pw_multi_aff_from_union_map(
3720                 __isl_take isl_union_map *umap);
3721
3722 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
3723
3724         #include <isl/aff.h>
3725         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
3726                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3727         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
3728
3729         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
3730                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3731         void *isl_pw_multi_aff_free(
3732                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3733
3734         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3735         isl_union_pw_multi_aff_copy(
3736                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3737         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
3738                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3739
3740         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_copy(
3741                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
3742         void *isl_multi_pw_aff_free(
3743                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
3744
3745 The expression can be inspected using
3746
3747         #include <isl/aff.h>
3748         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
3749                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3750         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
3751                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3752         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
3753                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3754         isl_ctx *isl_multi_pw_aff_get_ctx(
3755                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
3756         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
3757                 enum isl_dim_type type);
3758         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
3759                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3760                 enum isl_dim_type type);
3761         unsigned isl_multi_pw_aff_dim(
3762                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
3763                 enum isl_dim_type type);
3764         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
3765                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
3766         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
3767                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
3768         __isl_give isl_pw_aff *isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(
3769                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa, int pos);
3770         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
3771                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3772                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3773         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
3774                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3775                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3776         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
3777                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
3778                 enum isl_dim_type type);
3779         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
3780                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3781                 enum isl_dim_type type);
3782         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
3783                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3784                 enum isl_dim_type type);
3785         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
3786                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3787                 enum isl_dim_type type);
3788         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
3789                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3790                 enum isl_dim_type type);
3791
3792         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
3793                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3794                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3795                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
3796                             void *user), void *user);
3797
3798         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
3799                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
3800                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3801                             void *user), void *user);
3802
3803 It can be modified using
3804
3805         #include <isl/aff.h>
3806         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
3807                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
3808                 __isl_take isl_aff *aff);
3809         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_pw_aff(
3810                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, unsigned pos,
3811                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
3812         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
3813                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3814                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3815         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_name(
3816                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3817                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3818         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
3819                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3820                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3821         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
3822                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3823                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3824
3825         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3826         isl_multi_pw_aff_set_dim_name(
3827                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3828                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3829         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3830         isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(
3831                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3832                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3833
3834         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_insert_dims(
3835                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
3836                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3837         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_dims(
3838                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
3839                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3840         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
3841                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3842                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3843         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_drop_dims(
3844                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3845                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3846
3847         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_insert_dims(
3848                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3849                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3850         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_add_dims(
3851                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
3852                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3853
3854 To check whether two multiple affine expressions are
3855 obviously equal to each other, use
3856
3857         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
3858                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
3859         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
3860                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
3861                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
3862
3863 Operations include
3864
3865         #include <isl/aff.h>
3866         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
3867                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3868                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3869         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
3870                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3871                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3872         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
3873                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
3874                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
3875         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
3876                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3877                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3878         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
3879                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3880                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3881         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
3882                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3883                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3884         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
3885                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3886                 isl_int f);
3887         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
3888                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3889                 __isl_take isl_set *set);
3890         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
3891                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3892                 __isl_take isl_set *set);
3893         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
3894                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3895                 __isl_give isl_local_space **ls);
3896         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
3897                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3898         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_params(
3899                 __isl_take isl_multi_aff *multi,
3900                 __isl_take isl_space *model);
3901         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_align_params(
3902                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3903                 __isl_take isl_space *model);
3904         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3905         isl_pw_multi_aff_project_domain_on_params(
3906                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3907         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
3908                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3909                 __isl_take isl_set *context);
3910         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
3911                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3912                 __isl_take isl_set *context);
3913         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
3914                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3915                 __isl_take isl_set *set);
3916         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
3917                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3918                 __isl_take isl_set *set);
3919         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
3920                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3921         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
3922                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3923         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_splice(
3924                 __isl_take isl_multi_aff *ma1, unsigned pos,
3925                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3926         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_splice(
3927                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3928                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
3929                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3930         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_product(
3931                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3932                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3933         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
3934                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3935                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3936         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_product(
3937                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3938                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3939         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3940         isl_pw_multi_aff_range_product(
3941                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3942                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3943         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3944         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
3945                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3946                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3947         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
3948                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3949                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3950         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3951         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
3952                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3953                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3954         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3955         isl_multi_pw_aff_range_splice(
3956                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1, unsigned pos,
3957                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
3958         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_splice(
3959                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
3960                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
3961                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
3962         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3963         isl_multi_pw_aff_range_product(
3964                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
3965                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
3966         __isl_give isl_multi_pw_aff *
3967         isl_multi_pw_aff_flat_range_product(
3968                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
3969                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
3970
3971 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
3972 then it is assigned the local space that lies at the basis of
3973 the lifting applied.
3974
3975         #include <isl/aff.h>
3976         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_pullback_multi_aff(
3977                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3978                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3979         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3980         isl_pw_multi_aff_pullback_multi_aff(
3981                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3982                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3983         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3984         isl_pw_multi_aff_pullback_pw_multi_aff(
3985                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3986                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3987
3988 The function C<isl_multi_aff_pullback_multi_aff> precomposes C<ma1> by C<ma2>.
3989 In other words, C<ma2> is plugged
3990 into C<ma1>.
3991
3992         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
3993                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3994                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3995         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
3996                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3997                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3998
3999 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
4000 containing those elements in the shared domain space
4001 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
4002 equal to C<ma2>.
4003
4004 An expression can be read from input using
4005
4006         #include <isl/aff.h>
4007         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
4008                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4009         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
4010                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4011
4012 An expression can be printed using
4013
4014         #include <isl/aff.h>
4015         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
4016                 __isl_take isl_printer *p,
4017                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4018         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
4019                 __isl_take isl_printer *p,
4020                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4021         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
4022                 __isl_take isl_printer *p,
4023                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4024         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_pw_aff(
4025                 __isl_take isl_printer *p,
4026                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4027
4028 =head2 Points
4029
4030 Points are elements of a set.  They can be used to construct
4031 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
4032 individual elements of a set.
4033 The zero point (the origin) can be created using
4034
4035         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
4036
4037 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
4038 using
4039
4040         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
4041                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
4042         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
4043                 __isl_take isl_point *pnt,
4044                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
4045
4046         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
4047                 __isl_take isl_point *pnt,
4048                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4049         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
4050                 __isl_take isl_point *pnt,
4051                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4052
4053 Other properties can be obtained using
4054
4055         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
4056
4057 Points can be copied or freed using
4058
4059         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
4060                 __isl_keep isl_point *pnt);
4061         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
4062
4063 A singleton set can be created from a point using
4064
4065         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
4066                 __isl_take isl_point *pnt);
4067         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
4068                 __isl_take isl_point *pnt);
4069
4070 and a box can be created from two opposite extremal points using
4071
4072         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
4073                 __isl_take isl_point *pnt1,
4074                 __isl_take isl_point *pnt2);
4075         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
4076                 __isl_take isl_point *pnt1,
4077                 __isl_take isl_point *pnt2);
4078
4079 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
4080 the following functions.
4081
4082         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
4083                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4084                 void *user);
4085         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
4086                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4087                 void *user);
4088
4089 The function C<fn> is called for each integer point in
4090 C<set> with as second argument the last argument of
4091 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
4092 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
4093 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
4094 enumerating and return C<-1> as well.
4095 If the enumeration is performed successfully and to completion,
4096 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
4097
4098 To obtain a single point of a (basic) set, use
4099
4100         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
4101                 __isl_take isl_basic_set *bset);
4102         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
4103                 __isl_take isl_set *set);
4104
4105 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
4106 resulting point will be ``void'', a property that can be
4107 tested using
4108
4109         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
4110
4111 =head2 Piecewise Quasipolynomials
4112
4113 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
4114 a parametric point to a rational value.
4115 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
4116 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
4117 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
4118 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
4119 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
4120 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
4121 that contains the point.  Outside of the union of cells,
4122 the value is assumed to be zero.
4123 For example, the piecewise quasipolynomial
4124
4125         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
4126
4127 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
4128 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
4129 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
4130 defined over different domains.
4131 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
4132 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
4133 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
4134 the number of points in the map
4135
4136         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
4137
4138 =head3 Input and Output
4139
4140 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
4141
4142         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4143         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
4144                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4145
4146 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
4147 using the following functions.
4148
4149         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
4150                 __isl_take isl_printer *p,
4151                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4152
4153         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
4154                 __isl_take isl_printer *p,
4155                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4156
4157         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
4158                 __isl_take isl_printer *p,
4159                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4160
4161 The output format of the printer
4162 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4163 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
4164 is supported.
4165 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4166 to set the names of all dimensions
4167
4168         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
4169                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4170                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4171                 const char *s);
4172         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4173         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
4174                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4175                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4176                 const char *s);
4177
4178 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
4179
4180 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
4181 More complicated quasipolynomials can be created by applying
4182 operations such as addition and multiplication
4183 on the resulting quasipolynomials
4184
4185         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
4186                 __isl_take isl_space *domain);
4187         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
4188                 __isl_take isl_space *domain);
4189         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
4190                 __isl_take isl_space *domain);
4191         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
4192                 __isl_take isl_space *domain);
4193         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
4194                 __isl_take isl_space *domain);
4195         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
4196                 __isl_take isl_space *domain,
4197                 const isl_int n, const isl_int d);
4198         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
4199                 __isl_take isl_space *domain,
4200                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4201         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
4202                 __isl_take isl_aff *aff);
4203
4204 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
4205 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
4206 the functions above corresponds to the domain of this map space.
4207
4208 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
4209 with a single cell can be created using the following functions.
4210 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
4211 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
4212
4213         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
4214                 __isl_take isl_space *space);
4215         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
4216                 __isl_take isl_set *set,
4217                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4218         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
4219                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4220         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
4221                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4222
4223         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
4224                 __isl_take isl_space *space);
4225         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
4226                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4227         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
4228                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4229                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4230
4231 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
4232 functions.
4233
4234         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
4235                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4236         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
4237
4238         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
4239                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4240         void *isl_pw_qpolynomial_free(
4241                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4242
4243         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
4244                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4245         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
4246                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4247
4248 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
4249
4250 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
4251 piecewise quasipolynomial, use the following function
4252
4253         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
4254                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4255                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
4256                 void *user);
4257
4258 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
4259
4260         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4261         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
4262                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4263                 __isl_take isl_space *space);
4264
4265 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
4266 use either of the following two functions
4267
4268         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
4269                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4270                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4271                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4272                           void *user), void *user);
4273         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
4274                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4275                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4276                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4277                           void *user), void *user);
4278
4279 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
4280 and C<-1> on failure.  The difference between
4281 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
4282 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
4283 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
4284 compute unique representations for all existentially quantified
4285 variables and then turn these existentially quantified variables
4286 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
4287 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
4288 will not have any existentially quantified variables, but that
4289 the dimensions of the sets may be different for different
4290 invocations of C<fn>.
4291
4292 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
4293 use
4294
4295         int isl_qpolynomial_foreach_term(
4296                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4297                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
4298                           void *user), void *user);
4299
4300 The terms themselves can be inspected and freed using
4301 these functions
4302
4303         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
4304                 enum isl_dim_type type);
4305         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
4306                 isl_int *n);
4307         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
4308                 isl_int *d);
4309         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
4310                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4311         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
4312                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
4313         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
4314
4315 Each term is a product of parameters, set variables and
4316 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
4317 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
4318 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
4319 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
4320 using C<isl_int_init> before calling these functions.
4321
4322 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
4323
4324 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
4325 use the following function.
4326
4327         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4328                 isl_int *n, isl_int *d);
4329
4330 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
4331 then the numerator and denominator of the constant
4332 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
4333
4334 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
4335 obviously equal, use
4336
4337         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
4338                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4339                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4340
4341 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
4342
4343         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
4344                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
4345         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
4346                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4347         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
4348                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4349                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4350         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
4351                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4352                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4353         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
4354                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4355                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4356         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
4357                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
4358
4359         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
4360                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4361                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4362         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
4363                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4364                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4365         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
4366                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4367                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4368         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
4369                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4370         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
4371                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4372                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4373         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
4374                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
4375
4376         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
4377                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4378                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4379         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
4380                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4381                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4382         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
4383                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4384                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4385
4386         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
4387                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4388                 __isl_take isl_point *pnt);
4389
4390         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
4391                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4392                 __isl_take isl_point *pnt);
4393
4394         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
4395                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4396         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4397                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4398                 __isl_take isl_set *set);
4399         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
4400                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4401                 __isl_take isl_set *set);
4402
4403         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
4404                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4405         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4406                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4407                 __isl_take isl_union_set *uset);
4408         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4409         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
4410                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4411                 __isl_take isl_set *set);
4412
4413         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
4414                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4415                 __isl_take isl_space *model);
4416
4417         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
4418                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4419         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
4420                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4421
4422         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
4423                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4424
4425         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
4426                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4427                 __isl_take isl_set *context);
4428         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
4429                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4430                 __isl_take isl_set *context);
4431
4432         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
4433                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4434                 __isl_take isl_set *context);
4435         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
4436                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4437                 __isl_take isl_set *context);
4438
4439         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4440         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
4441                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4442                 __isl_take isl_set *context);
4443         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
4444                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4445                 __isl_take isl_union_set *context);
4446
4447 The gist operation applies the gist operation to each of
4448 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
4449 The context is also exploited
4450 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
4451
4452         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4453                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
4454         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4455         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4456                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
4457
4458 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
4459 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
4460 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
4461 will lie somewhere in between.
4462
4463 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
4464
4465 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
4466 reduction (or fold) of quasipolynomials.
4467 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
4468 The objects are mainly used to represent the result of
4469 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
4470 i.e., as the result of the following function.
4471
4472         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
4473                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4474                 enum isl_fold type, int *tight);
4475
4476         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
4477                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4478                 enum isl_fold type, int *tight);
4479
4480 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
4481 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
4482 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
4483 of the parameters there is at least
4484 one element in the domain that reaches the bound.
4485 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
4486 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
4487 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
4488 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
4489 wrapped relation becomes the domain of the result.
4490
4491 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
4492 following functions.
4493
4494         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
4495                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
4496         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
4497                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4498         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
4499                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4500         void isl_qpolynomial_fold_free(
4501                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
4502         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
4503                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4504         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
4505                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4506
4507 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
4508
4509 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
4510 using the following function.
4511
4512         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
4513                 __isl_take isl_printer *p,
4514                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4515         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
4516                 __isl_take isl_printer *p,
4517                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4518
4519 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
4520 output format of the printer
4521 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4522 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
4523 output format of the printer
4524 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
4525 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4526 to set the names of all dimensions
4527
4528         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4529         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
4530                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4531                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4532                 const char *s);
4533
4534 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
4535
4536 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
4537 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
4538
4539         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
4540                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4541                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4542                             void *user), void *user);
4543
4544 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
4545 use either of the following two functions
4546
4547         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
4548                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4549                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4550                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4551                           void *user), void *user);
4552         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
4553                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4554                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4555                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4556                           void *user), void *user);
4557
4558 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
4559 of the difference between these two functions.
4560
4561 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
4562
4563         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
4564                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
4565                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
4566                           void *user), void *user);
4567
4568 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
4569
4570 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
4571 obviously equal, use
4572
4573         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
4574                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4575                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4576
4577 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
4578
4579         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
4580                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
4581
4582         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
4583                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4584                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4585
4586         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
4587                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4588                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4589
4590         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
4591                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4592                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4593
4594         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
4595                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4596                 __isl_take isl_point *pnt);
4597
4598         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
4599                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4600                 __isl_take isl_point *pnt);
4601
4602         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4603         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4604                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4605                 __isl_take isl_set *set);
4606
4607         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
4608                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4609         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
4610                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4611                 __isl_take isl_union_set *uset);
4612         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4613         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4614                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4615                 __isl_take isl_set *set);
4616
4617         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
4618                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4619
4620         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4621                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4622
4623         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4624                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4625
4626         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
4627                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4628                 __isl_take isl_set *context);
4629         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
4630                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4631                 __isl_take isl_set *context);
4632
4633         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
4634                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4635                 __isl_take isl_set *context);
4636         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4637                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4638                 __isl_take isl_set *context);
4639
4640         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
4641                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4642                 __isl_take isl_union_set *context);
4643         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4644         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4645                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4646                 __isl_take isl_set *context);
4647
4648 The gist operation applies the gist operation to each of
4649 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
4650 In future, the operation will also exploit the context
4651 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
4652
4653         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4654         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
4655                 __isl_take isl_set *set,
4656                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4657                 int *tight);
4658         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4659         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
4660                 __isl_take isl_map *map,
4661                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4662                 int *tight);
4663         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4664         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4665                 __isl_take isl_union_set *uset,
4666                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4667                 int *tight);
4668         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4669         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4670                 __isl_take isl_union_map *umap,
4671                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4672                 int *tight);
4673
4674 The functions taking a map
4675 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
4676 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
4677 over all elements in the intersection of the range of the map
4678 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
4679 as a function of an element in the domain of the map.
4680 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
4681 intersection of the set and the domain of the
4682 piecewise quasipolynomial reduction.
4683
4684 =head2 Parametric Vertex Enumeration
4685
4686 The parametric vertex enumeration described in this section
4687 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
4688 library.
4689
4690         #include <isl/vertices.h>
4691         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
4692                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
4693
4694 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
4695 actual computation of the parametric vertices and the chamber
4696 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
4697 This information can be queried by either iterating over all
4698 the vertices or iterating over all the chambers or cells
4699 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
4700
4701         int isl_vertices_foreach_vertex(
4702                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4703                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4704                 void *user);
4705
4706         int isl_vertices_foreach_cell(
4707                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4708                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
4709                 void *user);
4710         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
4711                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4712                 void *user);
4713
4714 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
4715 the following.
4716
4717         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
4718                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4719         int isl_vertices_get_n_vertices(
4720                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4721         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
4722
4723 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
4724
4725         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4726         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4727         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
4728                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4729         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
4730                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4731         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
4732
4733 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
4734 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
4735 of the vertex.
4736 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
4737 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
4738 and should not be mixed with integer sets.
4739
4740 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
4741
4742         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
4743         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
4744                 __isl_keep isl_cell *cell);
4745         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
4746
4747 =head1 Polyhedral Compilation Library
4748
4749 This section collects functionality in C<isl> that has been specifically
4750 designed for use during polyhedral compilation.
4751
4752 =head2 Dependence Analysis
4753
4754 C<isl> contains specialized functionality for performing
4755 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
4756 and a collection of possible I<source> access relations,
4757 C<isl> can compute relations that describe
4758 for each iteration of the sink access, which iteration
4759 of which of the source access relations was the last
4760 to access the same data element before the given iteration
4761 of the sink access.
4762 The resulting dependence relations map source iterations
4763 to the corresponding sink iterations.
4764 To compute standard flow dependences, the sink should be
4765 a read, while the sources should be writes.
4766 If any of the source accesses are marked as being I<may>
4767 accesses, then there will be a dependence from the last
4768 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
4769 this last I<must> access.
4770 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
4771 then memory based dependence analysis is performed.
4772 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
4773 then value based dependence analysis is performed.
4774
4775         #include <isl/flow.h>
4776
4777         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
4778
4779         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
4780                 __isl_take isl_map *sink,
4781                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
4782                 int max_source);
4783         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
4784                 __isl_take isl_access_info *acc,
4785                 __isl_take isl_map *source, int must,
4786                 void *source_user);
4787         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
4788
4789         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
4790                 __isl_take isl_access_info *acc);
4791
4792         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
4793                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
4794                           void *dep_user, void *user),
4795                 void *user);
4796         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
4797                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
4798         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
4799
4800 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
4801 dependence analysis.  The other functions are used to construct
4802 the input for this function or to read off the output.
4803
4804 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
4805 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
4806 The arguments to this functions are the sink access relation
4807 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
4808 access to the user, a callback function for specifying the
4809 relative order of source and sink accesses, and the number
4810 of source access relations that will be added.
4811 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
4812 The function is called with two user supplied tokens identifying
4813 either a source or the sink and it should return the shared nesting
4814 level and the relative order of the two accesses.
4815 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
4816 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
4817 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
4818 it should return I<2 * n>.
4819 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
4820 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
4821 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
4822 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
4823 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
4824 of the relation accesses I<all> elements in its image.
4825 The C<source_user> token is again used to identify
4826 the source access.  The range of the source access relation
4827 C<source> should have the same dimension as the range
4828 of the sink access relation.
4829 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
4830 called explicitly, because it is called implicitly by
4831 C<isl_access_info_compute_flow>.
4832
4833 The result of the dependence analysis is collected in an
4834 C<isl_flow>.  There may be elements of
4835 the sink access for which no preceding source access could be
4836 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
4837 The relations containing these elements can be obtained through
4838 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
4839 and the second with C<must> unset.
4840 In the case of standard flow dependence analysis,
4841 with the sink a read and the sources I<must> writes,
4842 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
4843 array elements and the second relation is empty.
4844 The actual flow dependences can be extracted using
4845 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
4846 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
4847 a source and the sink.  The callback function is called
4848 with four arguments, the actual flow dependence relation
4849 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
4850 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
4851 identifying the source and an additional C<void *> with value
4852 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
4853 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
4854 source and if it is not followed by any I<may> sources.
4855
4856 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
4857 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
4858
4859 A higher-level interface to dependence analysis is provided
4860 by the following function.
4861
4862         #include <isl/flow.h>
4863
4864         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
4865                 __isl_take isl_union_map *must_source,
4866                 __isl_take isl_union_map *may_source,
4867                 __isl_take isl_union_map *schedule,
4868                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
4869                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
4870                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
4871                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
4872
4873 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
4874 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
4875 of the domains of the accesses and of the schedule.
4876 The relative order of the iteration domains is given by the
4877 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
4878 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
4879 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
4880 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
4881 any of the other arguments is treated as an error.
4882
4883 =head3 Interaction with Dependence Analysis
4884
4885 During the dependence analysis, we frequently need to perform
4886 the following operation.  Given a relation between sink iterations
4887 and potential source iterations from a particular source domain,
4888 what is the last potential source iteration corresponding to each
4889 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
4890 the set of potential source iterations before or after each such operation.
4891 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
4892 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
4893 the sink iteration can ever be executed without one or more of
4894 the corresponding potential source iterations being executed.
4895 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
4896 but fixed source iteration from the potential source iterations.
4897 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
4898 function.
4899
4900         #include <isl/flow.h>
4901
4902         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
4903                 __isl_keep isl_map *source_map,
4904                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
4905                 void *user);
4906         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
4907                 __isl_take isl_access_info *acc,
4908                 isl_access_restrict fn, void *user);
4909
4910 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
4911 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
4912 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
4913 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
4914 mapping sink iterations to potential source iterations.
4915 The second argument represents the sink iterations for which
4916 we want to compute the last source iteration.
4917 The third argument is the token corresponding to the source
4918 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
4919 The callback is expected to return a restriction on either the input or
4920 the output of the operation computing the last potential source.
4921 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
4922 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
4923 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
4924 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
4925 iterations is required.
4926 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
4927 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
4928 using the following functions.
4929
4930         #include <isl/flow.h>
4931
4932         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
4933                 __isl_take isl_set *source_restr,
4934                 __isl_take isl_set *sink_restr);
4935         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
4936                 __isl_take isl_set *source_restr);
4937         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
4938                 __isl_take isl_map *source_map);
4939         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
4940                 __isl_take isl_map *source_map);
4941         void *isl_restriction_free(
4942                 __isl_take isl_restriction *restr);
4943         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
4944                 __isl_keep isl_restriction *restr);
4945
4946 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
4947 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
4948 is essentially equivalent to
4949
4950         isl_restriction_input(isl_set_universe(
4951             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4952                             isl_set_universe(
4953             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4954
4955 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
4956
4957         isl_restriction_input(isl_set_empty(
4958             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4959                             isl_set_universe(
4960             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4961
4962 =head2 Scheduling
4963
4964 B<The functionality described in this section is fairly new
4965 and may be subject to change.>
4966
4967 The following function can be used to compute a schedule
4968 for a union of domains.
4969 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
4970 to that of C<Pluto>.
4971 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
4972 be selected.
4973 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
4974 That is, all dependence distances over these dependences in the
4975 scheduled space are lexicographically positive.
4976 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
4977 C<proximity> dependences.
4978 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
4979 for groups of domains where the dependence distances have only
4980 non-negative values.
4981 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
4982 distances are only minimized during the extension to a
4983 full-dimensional schedule.
4984
4985         #include <isl/schedule.h>
4986         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
4987                 __isl_take isl_union_set *domain,
4988                 __isl_take isl_union_map *validity,
4989                 __isl_take isl_union_map *proximity);
4990         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
4991
4992 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
4993 from an C<isl_schedule> using the following function.
4994
4995         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
4996                 __isl_keep isl_schedule *sched);
4997
4998 A representation of the schedule can be printed using
4999          
5000         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
5001                 __isl_take isl_printer *p,
5002                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5003
5004 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
5005 using the following function.
5006
5007         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
5008                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5009
5010 The individual bands can be visited in depth-first post-order
5011 using the following function.
5012
5013         #include <isl/schedule.h>
5014         int isl_schedule_foreach_band(
5015                 __isl_keep isl_schedule *sched,
5016                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5017                 void *user);
5018
5019 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
5020 The bands inside the list can be copied and freed using the following
5021 functions.
5022
5023         #include <isl/band.h>
5024         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
5025                 __isl_keep isl_band *band);
5026         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
5027
5028 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
5029 These are referred to as the members of the band.
5030 The section of the schedule that corresponds to the band is
5031 referred to as the partial schedule of the band.
5032 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
5033 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
5034 dimensions form the suffix schedule.
5035 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
5036 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
5037 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
5038 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
5039 The properties of a band can be inspected using the following functions.
5040
5041         #include <isl/band.h>
5042         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
5043
5044         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
5045         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
5046                 __isl_keep isl_band *band);
5047
5048         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
5049                 __isl_keep isl_band *band);
5050         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
5051                 __isl_keep isl_band *band);
5052         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
5053                 __isl_keep isl_band *band);
5054
5055         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
5056         int isl_band_member_is_zero_distance(
5057                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
5058
5059         int isl_band_list_foreach_band(
5060                 __isl_keep isl_band_list *list,
5061                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5062                 void *user);
5063
5064 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
5065 distance'' if it does not carry any proximity dependences
5066 within its band.
5067 That is, if the dependence distances of the proximity
5068 dependences are all zero in that direction (for fixed
5069 iterations of outer bands).
5070 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
5071 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
5072 in depth-first post-order.
5073
5074 A band can be tiled using the following function.
5075
5076         #include <isl/band.h>
5077         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
5078                 __isl_take isl_vec *sizes);
5079
5080         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
5081                 int val);
5082         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
5083
5084 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
5085 inside its schedule.
5086 A new child band is created to represent the point loops and it is
5087 inserted between the modified band and its children.
5088 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
5089 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
5090
5091 A representation of the band can be printed using
5092
5093         #include <isl/band.h>
5094         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
5095                 __isl_take isl_printer *p,
5096                 __isl_keep isl_band *band);
5097
5098 =head3 Options
5099
5100         #include <isl/schedule.h>
5101         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
5102                 isl_ctx *ctx, int val);
5103         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
5104                 isl_ctx *ctx);
5105         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
5106                 isl_ctx *ctx, int val);
5107         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
5108                 isl_ctx *ctx);
5109         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
5110         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
5111         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
5112                 isl_ctx *ctx, int val);
5113         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
5114                 isl_ctx *ctx);
5115         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
5116                 isl_ctx *ctx, int val);
5117         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
5118                 isl_ctx *ctx);
5119         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
5120                 isl_ctx *ctx, int val);
5121         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
5122                 isl_ctx *ctx);
5123         int isl_options_set_schedule_algorithm(
5124                 isl_ctx *ctx, int val);
5125         int isl_options_get_schedule_algorithm(
5126                 isl_ctx *ctx);
5127         int isl_options_set_schedule_separate_components(
5128                 isl_ctx *ctx, int val);
5129         int isl_options_get_schedule_separate_components(
5130                 isl_ctx *ctx);
5131
5132 =over
5133
5134 =item * schedule_max_coefficient
5135
5136 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
5137 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
5138 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
5139 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
5140 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
5141 coefficients.
5142
5143 =item * schedule_max_constant_term
5144
5145 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
5146 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
5147 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
5148 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
5149 bounds on the constant coefficients.
5150
5151 =item * schedule_fuse
5152
5153 This option controls the level of fusion.
5154 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
5155 resulting schedule will be distributed as much as possible.
5156 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
5157 try to fuse loops in the resulting schedule.
5158
5159 =item * schedule_maximize_band_depth
5160
5161 If this option is set, we do not split bands at the point
5162 where we detect splitting is necessary. Instead, we
5163 backtrack and split bands as early as possible. This
5164 reduces the number of splits and maximizes the width of
5165 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
5166 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
5167 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
5168 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
5169
5170 =item * schedule_outer_zero_distance
5171
5172 If this option is set, then we try to construct schedules
5173 where the outermost scheduling dimension in each band
5174 results in a zero dependence distance over the proximity
5175 dependences.
5176
5177 =item * schedule_split_scaled
5178
5179 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
5180 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
5181 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
5182 divisor.
5183 The constant term is then placed in a separate band and the linear
5184 part is reduced.
5185
5186 =item * schedule_algorithm
5187
5188 Selects the scheduling algorithm to be used.
5189 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
5190 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
5191
5192 =item * schedule_separate_components
5193
5194 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
5195 then these components are scheduled separately.
5196 If this option is not set, then some iterations of the domains
5197 in these components may be scheduled together.
5198 If this option is set, then the components are given consecutive
5199 schedules.
5200
5201 =back
5202
5203 =head2 AST Generation
5204
5205 This section describes the C<isl> functionality for generating
5206 ASTs that visit all the elements
5207 in a domain in an order specified by a schedule.
5208 In particular, given a C<isl_union_map>, an AST is generated
5209 that visits all the elements in the domain of the C<isl_union_map>
5210 according to the lexicographic order of the corresponding image
5211 element(s).  If the range of the C<isl_union_map> consists of
5212 elements in more than one space, then each of these spaces is handled
5213 separately in an arbitrary order.
5214 It should be noted that the image elements only specify the I<order>
5215 in which the corresponding domain elements should be visited.
5216 No direct relation between the image elements and the loop iterators
5217 in the generated AST should be assumed.
5218
5219 Each AST is generated within a build.  The initial build
5220 simply specifies the constraints on the parameters (if any)
5221 and can be created, inspected, copied and freed using the following functions.
5222
5223         #include <isl/ast_build.h>
5224         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_from_context(
5225                 __isl_take isl_set *set);
5226         isl_ctx *isl_ast_build_get_ctx(
5227                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5228         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_copy(
5229                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5230         void *isl_ast_build_free(
5231                 __isl_take isl_ast_build *build);
5232
5233 The C<set> argument is usually a parameter set with zero or more parameters.
5234 More C<isl_ast_build> functions are described in L</"Nested AST Generation">
5235 and L</"Fine-grained Control over AST Generation">.
5236 Finally, the AST itself can be constructed using the following
5237 function.
5238
5239         #include <isl/ast_build.h>
5240         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_build_ast_from_schedule(
5241                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5242                 __isl_take isl_union_map *schedule);
5243
5244 =head3 Inspecting the AST
5245
5246 The basic properties of an AST node can be obtained as follows.
5247
5248         #include <isl/ast.h>
5249         isl_ctx *isl_ast_node_get_ctx(
5250                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5251         enum isl_ast_node_type isl_ast_node_get_type(
5252                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5253
5254 The type of an AST node is one of
5255 C<isl_ast_node_for>,
5256 C<isl_ast_node_if>,
5257 C<isl_ast_node_block> or
5258 C<isl_ast_node_user>.
5259 An C<isl_ast_node_for> represents a for node.
5260 An C<isl_ast_node_if> represents an if node.
5261 An C<isl_ast_node_block> represents a compound node.
5262 An C<isl_ast_node_user> represents an expression statement.
5263 An expression statement typically corresponds to a domain element, i.e.,
5264 one of the elements that is visited by the AST.
5265
5266 Each type of node has its own additional properties.
5267
5268         #include <isl/ast.h>
5269         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_iterator(
5270                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5271         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_init(
5272                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5273         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_cond(
5274                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5275         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_inc(
5276                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5277         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_for_get_body(
5278                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5279         int isl_ast_node_for_is_degenerate(
5280                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5281
5282 An C<isl_ast_for> is considered degenerate if it is known to execute
5283 exactly once.
5284
5285         #include <isl/ast.h>
5286         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_if_get_cond(
5287                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5288         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_then(
5289                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5290         int isl_ast_node_if_has_else(
5291                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5292         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_else(
5293                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5294
5295         __isl_give isl_ast_node_list *
5296         isl_ast_node_block_get_children(
5297                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5298
5299         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_user_get_expr(
5300                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5301
5302 Each of the returned C<isl_ast_expr>s can in turn be inspected using
5303 the following functions.
5304
5305         #include <isl/ast.h>
5306         isl_ctx *isl_ast_expr_get_ctx(
5307                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5308         enum isl_ast_expr_type isl_ast_expr_get_type(
5309                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5310
5311 The type of an AST expression is one of
5312 C<isl_ast_expr_op>,
5313 C<isl_ast_expr_id> or
5314 C<isl_ast_expr_int>.
5315 An C<isl_ast_expr_op> represents the result of an operation.
5316 An C<isl_ast_expr_id> represents an identifier.
5317 An C<isl_ast_expr_int> represents an integer value.
5318
5319 Each type of expression has its own additional properties.
5320
5321         #include <isl/ast.h>
5322         enum isl_ast_op_type isl_ast_expr_get_op_type(
5323                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5324         int isl_ast_expr_get_op_n_arg(__isl_keep isl_ast_expr *expr);
5325         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_get_op_arg(
5326                 __isl_keep isl_ast_expr *expr, int pos);
5327         int isl_ast_node_foreach_ast_op_type(
5328                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5329                 int (*fn)(enum isl_ast_op_type type, void *user),
5330                 void *user);
5331
5332 C<isl_ast_expr_get_op_type> returns the type of the operation
5333 performed.  C<isl_ast_expr_get_op_n_arg> returns the number of
5334 arguments.  C<isl_ast_expr_get_op_arg> returns the specified
5335 argument.
5336 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> calls C<fn> for each distinct
5337 C<isl_ast_op_type> that appears in C<node>.
5338 The operation type is one of the following.
5339
5340 =over
5341
5342 =item C<isl_ast_op_and>
5343
5344 Logical I<and> of two arguments.
5345 Both arguments can be evaluated.
5346
5347 =item C<isl_ast_op_and_then>
5348
5349 Logical I<and> of two arguments.
5350 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to true.
5351
5352 =item C<isl_ast_op_or>
5353
5354 Logical I<or> of two arguments.
5355 Both arguments can be evaluated.
5356
5357 =item C<isl_ast_op_or_else>
5358
5359 Logical I<or> of two arguments.
5360 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to false.
5361
5362 =item C<isl_ast_op_max>
5363
5364 Maximum of two or more arguments.
5365
5366 =item C<isl_ast_op_min>
5367
5368 Minimum of two or more arguments.
5369
5370 =item C<isl_ast_op_minus>
5371
5372 Change sign.
5373
5374 =item C<isl_ast_op_add>
5375
5376 Sum of two arguments.
5377
5378 =item C<isl_ast_op_sub>
5379
5380 Difference of two arguments.
5381
5382 =item C<isl_ast_op_mul>
5383
5384 Product of two arguments.
5385
5386 =item C<isl_ast_op_div>
5387
5388 Exact division.  That is, the result is known to be an integer.
5389
5390 =item C<isl_ast_op_fdiv_q>
5391
5392 Result of integer division, rounded towards negative
5393 infinity.
5394
5395 =item C<isl_ast_op_pdiv_q>
5396
5397 Result of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5398
5399 =item C<isl_ast_op_pdiv_r>
5400
5401 Remainder of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5402
5403 =item C<isl_ast_op_cond>
5404
5405 Conditional operator defined on three arguments.
5406 If the first argument evaluates to true, then the result
5407 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5408 is equal to the third argument.
5409 The second and third argument may only be evaluated if
5410 the first argument evaluates to true and false, respectively.
5411 Corresponds to C<a ? b : c> in C.
5412
5413 =item C<isl_ast_op_select>
5414
5415 Conditional operator defined on three arguments.
5416 If the first argument evaluates to true, then the result
5417 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5418 is equal to the third argument.
5419 The second and third argument may be evaluated independently
5420 of the value of the first argument.
5421 Corresponds to C<a * b + (1 - a) * c> in C.
5422
5423 =item C<isl_ast_op_eq>
5424
5425 Equality relation.
5426
5427 =item C<isl_ast_op_le>
5428
5429 Less than or equal relation.
5430
5431 =item C<isl_ast_op_lt>
5432
5433 Less than relation.
5434
5435 =item C<isl_ast_op_ge>
5436
5437 Greater than or equal relation.
5438
5439 =item C<isl_ast_op_gt>
5440
5441 Greater than relation.
5442
5443 =item C<isl_ast_op_call>
5444
5445 A function call.
5446 The number of arguments of the C<isl_ast_expr> is one more than
5447 the number of arguments in the function call, the first argument
5448 representing the function being called.
5449
5450 =back
5451
5452         #include <isl/ast.h>
5453         __isl_give isl_id *isl_ast_expr_get_id(
5454                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5455
5456 Return the identifier represented by the AST expression.
5457
5458         #include <isl/ast.h>
5459         int isl_ast_expr_get_int(__isl_keep isl_ast_expr *expr,
5460                 isl_int *v);
5461
5462 Return the integer represented by the AST expression.
5463 Note that the integer is returned through the C<v> argument.
5464 The return value of the function itself indicates whether the
5465 operation was performed successfully.
5466
5467 =head3 Manipulating and printing the AST
5468
5469 AST nodes can be copied and freed using the following functions.
5470
5471         #include <isl/ast.h>
5472         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_copy(
5473                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5474         void *isl_ast_node_free(__isl_take isl_ast_node *node);
5475
5476 AST expressions can be copied and freed using the following functions.
5477
5478         #include <isl/ast.h>
5479         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_copy(
5480                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5481         void *isl_ast_expr_free(__isl_take isl_ast_expr *expr);
5482
5483 New AST expressions can be created either directly or within
5484 the context of an C<isl_ast_build>.
5485
5486         #include <isl/ast.h>
5487         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_id(
5488                 __isl_take isl_id *id);
5489         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_neg(
5490                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
5491         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_add(
5492                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5493                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5494         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_sub(
5495                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5496                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5497         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_mul(
5498                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5499                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5500         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_div(
5501                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5502                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5503         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_and(
5504                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5505                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5506         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_or(
5507                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5508                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5509
5510         #include <isl/ast_build.h>
5511         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_pw_aff(
5512                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5513                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
5514         __isl_give isl_ast_expr *
5515         isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff(
5516                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5517                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
5518
5519 The domains of C<pa> and C<pma> should correspond
5520 to the schedule space of C<build>.
5521 The tuple id of C<pma> is used as the function being called.
5522
5523 User specified data can be attached to an C<isl_ast_node> and obtained
5524 from the same C<isl_ast_node> using the following functions.
5525
5526         #include <isl/ast.h>
5527         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_set_annotation(
5528                 __isl_take isl_ast_node *node,
5529                 __isl_take isl_id *annotation);
5530         __isl_give isl_id *isl_ast_node_get_annotation(
5531                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5532
5533 Basic printing can be performed using the following functions.
5534
5535         #include <isl/ast.h>
5536         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_expr(
5537                 __isl_take isl_printer *p,
5538                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5539         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_node(
5540                 __isl_take isl_printer *p,
5541                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5542
5543 More advanced printing can be performed using the following functions.
5544
5545         #include <isl/ast.h>
5546         __isl_give isl_printer *isl_ast_op_type_print_macro(
5547                 enum isl_ast_op_type type,
5548                 __isl_take isl_printer *p);
5549         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print_macros(
5550                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5551                 __isl_take isl_printer *p);
5552         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print(
5553                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5554                 __isl_take isl_printer *p,
5555                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5556         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_for_print(
5557                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5558                 __isl_take isl_printer *p,
5559                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5560         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_if_print(
5561                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5562                 __isl_take isl_printer *p,
5563                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5564
5565 While printing an C<isl_ast_node> in C<ISL_FORMAT_C>,
5566 C<isl> may print out an AST that makes use of macros such
5567 as C<floord>, C<min> and C<max>.
5568 C<isl_ast_op_type_print_macro> prints out the macro
5569 corresponding to a specific C<isl_ast_op_type>.
5570 C<isl_ast_node_print_macros> scans the C<isl_ast_node>
5571 for expressions where these macros would be used and prints
5572 out the required macro definitions.
5573 Essentially, C<isl_ast_node_print_macros> calls
5574 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> with C<isl_ast_op_type_print_macro>
5575 as function argument.
5576 C<isl_ast_node_print>, C<isl_ast_node_for_print> and
5577 C<isl_ast_node_if_print> print an C<isl_ast_node>
5578 in C<ISL_FORMAT_C>, but allow for some extra control
5579 through an C<isl_ast_print_options> object.
5580 This object can be created using the following functions.
5581
5582         #include <isl/ast.h>
5583         __isl_give isl_ast_print_options *
5584         isl_ast_print_options_alloc(isl_ctx *ctx);
5585         __isl_give isl_ast_print_options *
5586         isl_ast_print_options_copy(
5587                 __isl_keep isl_ast_print_options *options);
5588         void *isl_ast_print_options_free(
5589                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5590
5591         __isl_give isl_ast_print_options *
5592         isl_ast_print_options_set_print_user(
5593                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
5594                 __isl_give isl_printer *(*print_user)(
5595                         __isl_take isl_printer *p,
5596                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
5597                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
5598                 void *user);
5599         __isl_give isl_ast_print_options *
5600         isl_ast_print_options_set_print_for(
5601                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
5602                 __isl_give isl_printer *(*print_for)(
5603                         __isl_take isl_printer *p,
5604                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
5605                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
5606                 void *user);
5607
5608 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_user>
5609 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_user> needs to
5610 be printed.
5611 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for>
5612 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_for> needs to
5613 be printed.
5614 Note that C<isl_ast_node_for_print> will I<not> call the
5615 callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for> on the node
5616 on which C<isl_ast_node_for_print> is called, but only on nested
5617 nodes of type C<isl_ast_node_for>.  It is therefore safe to
5618 call C<isl_ast_node_for_print> from within the callback set by
5619 C<isl_ast_print_options_set_print_for>.
5620
5621 The following option determines the type to be used for iterators
5622 while printing the AST.
5623
5624         int isl_options_set_ast_iterator_type(
5625                 isl_ctx *ctx, const char *val);
5626         const char *isl_options_get_ast_iterator_type(
5627                 isl_ctx *ctx);
5628
5629 =head3 Options
5630
5631         #include <isl/ast_build.h>
5632         int isl_options_set_ast_build_atomic_upper_bound(
5633                 isl_ctx *ctx, int val);
5634         int isl_options_get_ast_build_atomic_upper_bound(
5635                 isl_ctx *ctx);
5636         int isl_options_set_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx,
5637                 int val);
5638         int isl_options_get_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx);
5639         int isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(
5640                 isl_ctx *ctx, int val);
5641         int isl_options_get_ast_build_exploit_nested_bounds(
5642                 isl_ctx *ctx);
5643         int isl_options_set_ast_build_group_coscheduled(
5644                 isl_ctx *ctx, int val);
5645         int isl_options_get_ast_build_group_coscheduled(
5646                 isl_ctx *ctx);
5647         int isl_options_set_ast_build_scale_strides(
5648                 isl_ctx *ctx, int val);
5649         int isl_options_get_ast_build_scale_strides(
5650                 isl_ctx *ctx);
5651         int isl_options_set_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx,
5652                 int val);
5653         int isl_options_get_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx);
5654
5655 =over
5656
5657 =item * ast_build_atomic_upper_bound
5658
5659 Generate loop upper bounds that consist of the current loop iterator,
5660 an operator and an expression not involving the iterator.
5661 If this option is not set, then the current loop iterator may appear
5662 several times in the upper bound.
5663 For example, when this option is turned off, AST generation
5664 for the schedule
5665
5666         [n] -> { A[i] -> [i] : 0 <= i <= 100, n }
5667
5668 produces
5669
5670         for (int c0 = 0; c0 <= 100 && n >= c0; c0 += 1)
5671           A(c0);
5672
5673 When the option is turned on, the following AST is generated
5674
5675         for (int c0 = 0; c0 <= min(100, n); c0 += 1)
5676           A(c0);
5677
5678 =item * ast_build_prefer_pdiv
5679
5680 If this option is turned off, then the AST generation will
5681 produce ASTs that may only contain C<isl_ast_op_fdiv_q>
5682 operators, but no C<isl_ast_op_pdiv_q> or
5683 C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
5684 If this options is turned on, then C<isl> will try to convert
5685 some of the C<isl_ast_op_fdiv_q> operators to (expressions containing)
5686 C<isl_ast_op_pdiv_q> or C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
5687
5688 =item * ast_build_exploit_nested_bounds
5689
5690 Simplify conditions based on bounds of nested for loops.
5691 In particular, remove conditions that are implied by the fact
5692 that one or more nested loops have at least one iteration,
5693 meaning that the upper bound is at least as large as the lower bound.
5694 For example, when this option is turned off, AST generation
5695 for the schedule
5696
5697         [N,M] -> { A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i <= N and
5698                                         0 <= j <= M }
5699
5700 produces
5701
5702         if (M >= 0)
5703           for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
5704             for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
5705               A(c0, c1);
5706
5707 When the option is turned on, the following AST is generated
5708
5709         for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
5710           for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
5711             A(c0, c1);
5712
5713 =item * ast_build_group_coscheduled
5714
5715 If two domain elements are assigned the same schedule point, then
5716 they may be executed in any order and they may even appear in different
5717 loops.  If this options is set, then the AST generator will make
5718 sure that coscheduled domain elements do not appear in separate parts
5719 of the AST.  This is useful in case of nested AST generation
5720 if the outer AST generation is given only part of a schedule
5721 and the inner AST generation should handle the domains that are
5722 coscheduled by this initial part of the schedule together.
5723 For example if an AST is generated for a schedule
5724
5725         { A[i] -> [0]; B[i] -> [0] }
5726
5727 then the C<isl_ast_build_set_create_leaf> callback described
5728 below may get called twice, once for each domain.
5729 Setting this option ensures that the callback is only called once
5730 on both domains together.
5731
5732 =item * ast_build_separation_bounds
5733
5734 This option specifies which bounds to use during separation.
5735 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_IMPLICIT>
5736 then all (possibly implicit) bounds on the current dimension will
5737 be used during separation.
5738 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_EXPLICIT>
5739 then only those bounds that are explicitly available will
5740 be used during separation.
5741
5742 =item * ast_build_scale_strides
5743
5744 This option specifies whether the AST generator is allowed
5745 to scale down iterators of strided loops.
5746
5747 =item * ast_build_allow_else
5748
5749 This option specifies whether the AST generator is allowed
5750 to construct if statements with else branches.
5751
5752 =back
5753
5754 =head3 Fine-grained Control over AST Generation
5755
5756 Besides specifying the constraints on the parameters,
5757 an C<isl_ast_build> object can be used to control
5758 various aspects of the AST generation process.
5759 The most prominent way of control is through ``options'',
5760 which can be set using the following function.
5761
5762         #include <isl/ast_build.h>
5763         __isl_give isl_ast_build *
5764         isl_ast_build_set_options(
5765                 __isl_take isl_ast_build *control,
5766                 __isl_take isl_union_map *options);
5767
5768 The options are encoded in an <isl_union_map>.
5769 The domain of this union relation refers to the schedule domain,
5770 i.e., the range of the schedule passed to C<isl_ast_build_ast_from_schedule>.
5771 In the case of nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
5772 the domain of C<options> should refer to the extra piece of the schedule.
5773 That is, it should be equal to the range of the wrapped relation in the
5774 range of the schedule.
5775 The range of the options can consist of elements in one or more spaces,
5776 the names of which determine the effect of the option.
5777 The values of the range typically also refer to the schedule dimension
5778 to which the option applies.  In case of nested AST generation
5779 (see L</"Nested AST Generation">), these values refer to the position
5780 of the schedule dimension within the innermost AST generation.
5781 The constraints on the domain elements of
5782 the option should only refer to this dimension and earlier dimensions.
5783 We consider the following spaces.
5784
5785 =over
5786
5787 =item C<separation_class>
5788
5789 This space is a wrapped relation between two one dimensional spaces.
5790 The input space represents the schedule dimension to which the option
5791 applies and the output space represents the separation class.
5792 While constructing a loop corresponding to the specified schedule
5793 dimension(s), the AST generator will try to generate separate loops
5794 for domain elements that are assigned different classes.
5795 If only some of the elements are assigned a class, then those elements
5796 that are not assigned any class will be treated as belonging to a class
5797 that is separate from the explicitly assigned classes.
5798 The typical use case for this option is to separate full tiles from
5799 partial tiles.
5800 The other options, described below, are applied after the separation
5801 into classes.
5802
5803 As an example, consider the separation into full and partial tiles
5804 of a tiling of a triangular domain.
5805 Take, for example, the domain
5806
5807         { A[i,j] : 0 <= i,j and i + j <= 100 }
5808
5809 and a tiling into tiles of 10 by 10.  The input to the AST generator
5810 is then the schedule
5811
5812         { A[i,j] -> [([i/10]),[j/10],i,j] : 0 <= i,j and
5813                                                 i + j <= 100 }
5814
5815 Without any options, the following AST is generated
5816
5817         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1)
5818           for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
5819             for (int c2 = 10 * c0;
5820                  c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
5821                  c2 += 1)
5822               for (int c3 = 10 * c1;
5823                    c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
5824                    c3 += 1)
5825                 A(c2, c3);
5826
5827 Separation into full and partial tiles can be obtained by assigning
5828 a class, say C<0>, to the full tiles.  The full tiles are represented by those
5829 values of the first and second schedule dimensions for which there are
5830 values of the third and fourth dimensions to cover an entire tile.
5831 That is, we need to specify the following option
5832
5833         { [a,b,c,d] -> separation_class[[0]->[0]] :
5834                 exists b': 0 <= 10a,10b' and
5835                            10a+9+10b'+9 <= 100;
5836           [a,b,c,d] -> separation_class[[1]->[0]] :
5837                 0 <= 10a,10b and 10a+9+10b+9 <= 100 }
5838
5839 which simplifies to
5840
5841         { [a, b, c, d] -> separation_class[[1] -> [0]] :
5842                 a >= 0 and b >= 0 and b <= 8 - a;
5843           [a, b, c, d] -> separation_class[[0] -> [0]] :
5844                 a >= 0 and a <= 8 }
5845
5846 With this option, the generated AST is as follows
5847
5848         {
5849           for (int c0 = 0; c0 <= 8; c0 += 1) {
5850             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 8; c1 += 1)
5851               for (int c2 = 10 * c0;
5852                    c2 <= 10 * c0 + 9; c2 += 1)
5853                 for (int c3 = 10 * c1;
5854                      c3 <= 10 * c1 + 9; c3 += 1)
5855                   A(c2, c3);
5856             for (int c1 = -c0 + 9; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
5857               for (int c2 = 10 * c0;
5858                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
5859                    c2 += 1)
5860                 for (int c3 = 10 * c1;
5861                      c3 <= min(-c2 + 100, 10 * c1 + 9);
5862                      c3 += 1)
5863                   A(c2, c3);
5864           }
5865           for (int c0 = 9; c0 <= 10; c0 += 1)
5866             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
5867               for (int c2 = 10 * c0;
5868                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
5869                    c2 += 1)
5870                 for (int c3 = 10 * c1;
5871                      c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
5872                      c3 += 1)
5873                   A(c2, c3);
5874         }
5875
5876 =item C<separate>
5877
5878 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
5879 to which ``separation'' should be applied.  Separation tries to split
5880 a loop into several pieces if this can avoid the generation of guards
5881 inside the loop.
5882 See also the C<atomic> option.
5883
5884 =item C<atomic>
5885
5886 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
5887 for which the domains should be considered ``atomic''.  That is, the
5888 AST generator will make sure that any given domain space will only appear
5889 in a single loop at the specified level.
5890
5891 Consider the following schedule
5892
5893         { a[i] -> [i] : 0 <= i < 10;
5894           b[i] -> [i+1] : 0 <= i < 10 }
5895
5896 If the following option is specified
5897
5898         { [i] -> separate[x] }
5899
5900 then the following AST will be generated
5901
5902         {
5903           a(0);
5904           for (int c0 = 1; c0 <= 9; c0 += 1) {
5905             a(c0);
5906             b(c0 - 1);
5907           }
5908           b(9);
5909         }
5910
5911 If, on the other hand, the following option is specified
5912
5913         { [i] -> atomic[x] }
5914
5915 then the following AST will be generated
5916
5917         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1) {
5918           if (c0 <= 9)
5919             a(c0);
5920           if (c0 >= 1)
5921             b(c0 - 1);
5922         }
5923
5924 If neither C<atomic> nor C<separate> is specified, then the AST generator
5925 may produce either of these two results or some intermediate form.
5926
5927 =item C<unroll>
5928
5929 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
5930 that should be I<completely> unrolled.
5931 To obtain a partial unrolling, the user should apply an additional
5932 strip-mining to the schedule and fully unroll the inner loop.
5933
5934 =back
5935
5936 Additional control is available through the following functions.
5937
5938         #include <isl/ast_build.h>
5939         __isl_give isl_ast_build *
5940         isl_ast_build_set_iterators(
5941                 __isl_take isl_ast_build *control,
5942                 __isl_take isl_id_list *iterators);
5943
5944 The function C<isl_ast_build_set_iterators> allows the user to
5945 specify a list of iterator C<isl_id>s to be used as iterators.
5946 If the input schedule is injective, then
5947 the number of elements in this list should be as large as the dimension
5948 of the schedule space, but no direct correspondence should be assumed
5949 between dimensions and elements.
5950 If the input schedule is not injective, then an additional number
5951 of C<isl_id>s equal to the largest dimension of the input domains
5952 may be required.
5953 If the number of provided C<isl_id>s is insufficient, then additional
5954 names are automatically generated.
5955
5956         #include <isl/ast_build.h>
5957         __isl_give isl_ast_build *
5958         isl_ast_build_set_create_leaf(
5959                 __isl_take isl_ast_build *control,
5960                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
5961                         __isl_take isl_ast_build *build,
5962                         void *user), void *user);
5963
5964 The
5965 C<isl_ast_build_set_create_leaf> function allows for the
5966 specification of a callback that should be called whenever the AST
5967 generator arrives at an element of the schedule domain.
5968 The callback should return an AST node that should be inserted
5969 at the corresponding position of the AST.  The default action (when
5970 the callback is not set) is to continue generating parts of the AST to scan
5971 all the domain elements associated to the schedule domain element
5972 and to insert user nodes, ``calling'' the domain element, for each of them.
5973 The C<build> argument contains the current state of the C<isl_ast_build>.
5974 To ease nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
5975 all control information that is
5976 specific to the current AST generation such as the options and
5977 the callbacks has been removed from this C<isl_ast_build>.
5978 The callback would typically return the result of a nested
5979 AST generation or a
5980 user defined node created using the following function.
5981
5982         #include <isl/ast.h>
5983         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_alloc_user(
5984                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
5985
5986         #include <isl/ast_build.h>
5987         __isl_give isl_ast_build *
5988         isl_ast_build_set_at_each_domain(
5989                 __isl_take isl_ast_build *build,
5990                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
5991                         __isl_take isl_ast_node *node,
5992                         __isl_keep isl_ast_build *build,
5993                         void *user), void *user);
5994         __isl_give isl_ast_build *
5995         isl_ast_build_set_before_each_for(
5996                 __isl_take isl_ast_build *build,
5997                 __isl_give isl_id *(*fn)(
5998                         __isl_keep isl_ast_build *build,
5999                         void *user), void *user);
6000         __isl_give isl_ast_build *
6001         isl_ast_build_set_after_each_for(
6002                 __isl_take isl_ast_build *build,
6003                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6004                         __isl_take isl_ast_node *node,
6005                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6006                         void *user), void *user);
6007
6008 The callback set by C<isl_ast_build_set_at_each_domain> will
6009 be called for each domain AST node.
6010 The callbacks set by C<isl_ast_build_set_before_each_for>
6011 and C<isl_ast_build_set_after_each_for> will be called
6012 for each for AST node.  The first will be called in depth-first
6013 pre-order, while the second will be called in depth-first post-order.
6014 Since C<isl_ast_build_set_before_each_for> is called before the for
6015 node is actually constructed, it is only passed an C<isl_ast_build>.
6016 The returned C<isl_id> will be added as an annotation (using
6017 C<isl_ast_node_set_annotation>) to the constructed for node.
6018 In particular, if the user has also specified an C<after_each_for>
6019 callback, then the annotation can be retrieved from the node passed to
6020 that callback using C<isl_ast_node_get_annotation>.
6021 All callbacks should C<NULL> on failure.
6022 The given C<isl_ast_build> can be used to create new
6023 C<isl_ast_expr> objects using C<isl_ast_build_expr_from_pw_aff>
6024 or C<isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff>.
6025
6026 =head3 Nested AST Generation
6027
6028 C<isl> allows the user to create an AST within the context
6029 of another AST.  These nested ASTs are created using the
6030 same C<isl_ast_build_ast_from_schedule> function that is used to create the
6031 outer AST.  The C<build> argument should be an C<isl_ast_build>
6032 passed to a callback set by
6033 C<isl_ast_build_set_create_leaf>.
6034 The space of the range of the C<schedule> argument should refer
6035 to this build.  In particular, the space should be a wrapped
6036 relation and the domain of this wrapped relation should be the
6037 same as that of the range of the schedule returned by
6038 C<isl_ast_build_get_schedule> below.
6039 In practice, the new schedule is typically
6040 created by calling C<isl_union_map_range_product> on the old schedule
6041 and some extra piece of the schedule.
6042 The space of the schedule domain is also available from
6043 the C<isl_ast_build>.
6044
6045         #include <isl/ast_build.h>
6046         __isl_give isl_union_map *isl_ast_build_get_schedule(
6047                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6048         __isl_give isl_space *isl_ast_build_get_schedule_space(
6049                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6050         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_restrict(
6051                 __isl_take isl_ast_build *build,
6052                 __isl_take isl_set *set);
6053
6054 The C<isl_ast_build_get_schedule> function returns a (partial)
6055 schedule for the domains elements for which part of the AST still needs to
6056 be generated in the current build.
6057 In particular, the domain elements are mapped to those iterations of the loops
6058 enclosing the current point of the AST generation inside which
6059 the domain elements are executed.
6060 No direct correspondence between
6061 the input schedule and this schedule should be assumed.
6062 The space obtained from C<isl_ast_build_get_schedule_space> can be used
6063 to create a set for C<isl_ast_build_restrict> to intersect
6064 with the current build.  In particular, the set passed to
6065 C<isl_ast_build_restrict> can have additional parameters.
6066 The ids of the set dimensions in the space returned by
6067 C<isl_ast_build_get_schedule_space> correspond to the
6068 iterators of the already generated loops.
6069 The user should not rely on the ids of the output dimensions
6070 of the relations in the union relation returned by
6071 C<isl_ast_build_get_schedule> having any particular value.
6072
6073 =head1 Applications
6074
6075 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
6076 it also contains some basic applications that use some
6077 of the functionality of C<isl>.
6078 The input may be specified in either the L<isl format>
6079 or the L<PolyLib format>.
6080
6081 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
6082
6083 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
6084 an integer element of the polyhedron, if there is any.
6085 The first column in the output is the denominator and is always
6086 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
6087 then a vector of length zero is printed.
6088
6089 =head2 C<isl_pip>
6090
6091 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
6092 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
6093 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
6094 of constraints on a parametric polyhedron.
6095 The coefficients of the parameters appear in the last columns
6096 (but before the final constant column).
6097 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
6098 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
6099 is just a dump of the internal state.
6100
6101 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
6102
6103 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
6104 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
6105 If an affine objective function
6106 is given, then the constant should appear in the last column.
6107
6108 =head2 C<isl_polytope_scan>
6109
6110 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
6111 all integer points in the polytope.
6112
6113 =head2 C<isl_codegen>
6114
6115 Given a schedule, a context set and an options relation,
6116 C<isl_codegen> prints out an AST that scans the domain elements
6117 of the schedule in the order of their image(s) taking into account
6118 the constraints in the context set.