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