explicitly differentiate between spaces of maps, sets and parameter sets
[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
102 =item * The C<isl_dim> type has been renamed to C<isl_space>
103 along with the associated functions.
104 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
105 but they will be removed in the future.
106
107 =item * Spaces of maps, sets and parameter domains are now
108 treated differently.  The distinction between map spaces and set spaces
109 has always been made on a conceptual level, but proper use of such spaces
110 was never checked.  Furthermore, up until isl-0.07 there was no way
111 of explicitly creating a parameter space.  These can now be created
112 directly using C<isl_space_params_alloc> or from other spaces using
113 C<isl_space_params>.
114
115 =back
116
117 =head1 Installation
118
119 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
120 or from the git repository.  Both are available from
121 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
122 The installation process depends on how you obtained
123 the source.
124
125 =head2 Installation from the git repository
126
127 =over
128
129 =item 1 Clone or update the repository
130
131 The first time the source is obtained, you need to clone
132 the repository.
133
134         git clone git://repo.or.cz/isl.git
135
136 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
137
138         git pull
139
140 =item 2 Generate C<configure>
141
142         ./autogen.sh
143
144 =back
145
146 After performing the above steps, continue
147 with the L<Common installation instructions>.
148
149 =head2 Common installation instructions
150
151 =over
152
153 =item 1 Obtain C<GMP>
154
155 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
156 Your distribution may not provide these header files by default
157 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
158 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
159 source, available from L<http://gmplib.org/>.
160
161 =item 2 Configure
162
163 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
164 To run it, just type
165
166         ./configure
167
168 optionally followed by some configure options.
169 A complete list of options can be obtained by running
170
171         ./configure --help
172
173 Below we discuss some of the more common options.
174
175 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
176 C<piplib> functionality is currently used by default.
177 The C<--with-piplib> option can
178 be used to specify which C<piplib>
179 library to use, either an installed version (C<system>),
180 an externally built version (C<build>)
181 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
182 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
183 and C<piplib>.
184
185 =over
186
187 =item C<--prefix>
188
189 Installation prefix for C<isl>
190
191 =item C<--with-gmp-prefix>
192
193 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
194
195 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
196
197 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
198
199 =item C<--with-piplib>
200
201 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
202
203 =item C<--with-piplib-prefix>
204
205 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
206
207 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
208
209 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
210
211 =item C<--with-piplib-builddir>
212
213 Location where C<build> C<piplib> was built.
214
215 =back
216
217 =item 3 Compile
218
219         make
220
221 =item 4 Install (optional)
222
223         make install
224
225 =back
226
227 =head1 Library
228
229 =head2 Initialization
230
231 All manipulations of integer sets and relations occur within
232 the context of an C<isl_ctx>.
233 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
234 All arguments of a function are required to have been allocated
235 within the same context.
236 There are currently no functions available for moving an object
237 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
238 there is currently no way of safely moving an object from one
239 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
240
241 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
242 freed using C<isl_ctx_free>.
243 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
244 before the C<isl_ctx> itself is freed.
245
246         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
247         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
248
249 =head2 Integers
250
251 All operations on integers, mainly the coefficients
252 of the constraints describing the sets and relations,
253 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
254 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
255 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
256 are wrapped inside C<isl> specific macros.
257 The basic type is C<isl_int> and the operations below
258 are available on this type.
259 The meanings of these operations are essentially the same
260 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
261 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
262 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
263 and they need to be released with C<isl_int_clear>
264 after the last use.
265 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
266 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
267 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
268 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
269
270 =over
271
272 =item isl_int_init(i)
273
274 =item isl_int_clear(i)
275
276 =item isl_int_set(r,i)
277
278 =item isl_int_set_si(r,i)
279
280 =item isl_int_set_gmp(r,g)
281
282 =item isl_int_get_gmp(i,g)
283
284 =item isl_int_abs(r,i)
285
286 =item isl_int_neg(r,i)
287
288 =item isl_int_swap(i,j)
289
290 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
291
292 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
293
294 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
295
296 =item isl_int_add(r,i,j)
297
298 =item isl_int_sub(r,i,j)
299
300 =item isl_int_mul(r,i,j)
301
302 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
303
304 =item isl_int_addmul(r,i,j)
305
306 =item isl_int_submul(r,i,j)
307
308 =item isl_int_gcd(r,i,j)
309
310 =item isl_int_lcm(r,i,j)
311
312 =item isl_int_divexact(r,i,j)
313
314 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
315
316 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
317
318 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
319
320 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
321
322 =item isl_int_read(r,s)
323
324 =item isl_int_print(out,i,width)
325
326 =item isl_int_sgn(i)
327
328 =item isl_int_cmp(i,j)
329
330 =item isl_int_cmp_si(i,si)
331
332 =item isl_int_eq(i,j)
333
334 =item isl_int_ne(i,j)
335
336 =item isl_int_lt(i,j)
337
338 =item isl_int_le(i,j)
339
340 =item isl_int_gt(i,j)
341
342 =item isl_int_ge(i,j)
343
344 =item isl_int_abs_eq(i,j)
345
346 =item isl_int_abs_ne(i,j)
347
348 =item isl_int_abs_lt(i,j)
349
350 =item isl_int_abs_gt(i,j)
351
352 =item isl_int_abs_ge(i,j)
353
354 =item isl_int_is_zero(i)
355
356 =item isl_int_is_one(i)
357
358 =item isl_int_is_negone(i)
359
360 =item isl_int_is_pos(i)
361
362 =item isl_int_is_neg(i)
363
364 =item isl_int_is_nonpos(i)
365
366 =item isl_int_is_nonneg(i)
367
368 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
369
370 =back
371
372 =head2 Sets and Relations
373
374 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
375 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
376 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
377 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
378 can be described as a conjunction of affine constraints, while
379 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
380 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
381 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
382 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
383 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
384 where spaces are considered different if they have a different number
385 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
386 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
387 one set of variables, while relations have two sets of variables,
388 input variables and output variables.
389
390 =head2 Memory Management
391
392 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
393 several substeps and since the user is usually not interested in
394 the intermediate results, most functions that return a new object
395 will also release all the objects passed as arguments.
396 If the user still wants to use one or more of these arguments
397 after the function call, she should pass along a copy of the
398 object rather than the object itself.
399 The user is then responsible for making sure that the original
400 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
401
402 The arguments and return values of all documented functions are
403 annotated to make clear which arguments are released and which
404 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
405 are used
406
407 =over
408
409 =item C<__isl_give>
410
411 C<__isl_give> means that a new object is returned.
412 The user should make sure that the returned pointer is
413 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
414 In between, it can be used as a value for as many
415 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
416 There is one exception, and that is the case where the
417 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
418 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
419
420 =item C<__isl_take>
421
422 C<__isl_take> means that the object the argument points to
423 is taken over by the function and may no longer be used
424 by the user as an argument to any other function.
425 The pointer value must be one returned by a function
426 returning an C<__isl_give> pointer.
427 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
428 be treated as an error in the sense that the function will
429 not perform its usual operation.  However, it will still
430 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
431 are released.
432
433 =item C<__isl_keep>
434
435 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
436 temporarily.  After the function has finished, the user
437 can still use it as an argument to other functions.
438 A C<NULL> value will be treated in the same way as
439 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
440
441 =back
442
443 =head2 Identifiers
444
445 Identifiers are used to identify both individual dimensions
446 and tuples of dimensions.  They consist of a name and an optional
447 pointer.  Identifiers with the same name but different pointer values
448 are considered to be distinct.
449 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
450 using the following functions.
451
452         #include <isl/id.h>
453         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
454                 __isl_keep const char *name, void *user);
455         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
456         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
457
458         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
459         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
460         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
461
462         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
463                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
464
465 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
466 data structure, so the result can only be used while the
467 corresponding C<isl_id> is alive.
468
469 =head2 Spaces
470
471 Whenever a new set or relation is created from scratch,
472 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
473
474         #include <isl/space.h>
475         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
476                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
477         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
478                 unsigned nparam);
479         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
480                 unsigned nparam, unsigned dim);
481         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
482         void isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
483         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
484                 enum isl_dim_type type);
485
486 The space used for creating a parameter domain
487 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
488 For other sets, the space
489 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
490 for a relation, the space
491 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
492 C<isl_space_dim> can be used
493 to find out the number of dimensions of each type in
494 a space, where type may be
495 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
496 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
497 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
498
499 To check whether a given space is that of a set or a map
500 or whether it is a parameter space, use these functions:
501
502         #include <isl/space.h>
503         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
504         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
505
506 It is often useful to create objects that live in the
507 same space as some other object.  This can be accomplished
508 by creating the new objects
509 (see L<Creating New Sets and Relations> or
510 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
511 of the original object.
512
513         #include <isl/set.h>
514         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
515                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
516         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
517
518         #include <isl/union_set.h>
519         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
520                 __isl_keep isl_union_set *uset);
521
522         #include <isl/map.h>
523         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
524                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
525         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
526
527         #include <isl/union_map.h>
528         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
529                 __isl_keep isl_union_map *umap);
530
531         #include <isl/constraint.h>
532         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
533                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
534
535         #include <isl/polynomial.h>
536         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
537                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
538         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
539                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
540         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
541                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
542         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
543                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
544         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
545                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
546
547         #include <isl/aff.h>
548         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
549                 __isl_keep isl_aff *aff);
550         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
551                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
552
553         #include <isl/point.h>
554         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
555                 __isl_keep isl_point *pnt);
556
557 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
558 using the following functions.
559
560         #include <isl/space.h>
561         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
562                 __isl_take isl_space *space,
563                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
564                 __isl_take isl_id *id);
565         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
566                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
567         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
568                 __isl_keep isl_space *space,
569                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
570         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(__isl_take isl_space *space,
571                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
572                                  __isl_keep const char *name);
573         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
574                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos);
575
576 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
577 data structure, so the result can only be used while the
578 corresponding C<isl_space> is alive.
579 Also note that every function that operates on two sets or relations
580 requires that both arguments have the same parameters.  This also
581 means that if one of the arguments has named parameters, then the
582 other needs to have named parameters too and the names need to match.
583 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
584 arguments may have different parameters (as long as they are named),
585 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
586 the arguments.
587
588 Given the identifier of a dimension (typically a parameter),
589 its position can be obtained from the following function.
590
591         #include <isl/space.h>
592         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
593                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
594
595 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
596 using the following functions.
597
598         #include <isl/space.h>
599         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
600                 __isl_take isl_space *space,
601                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
602         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
603                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
604         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
605                 enum isl_dim_type type);
606         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
607                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
608         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
609                 __isl_take isl_space *space,
610                 enum isl_dim_type type, const char *s);
611         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
612                 enum isl_dim_type type);
613
614 The C<dim> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
615 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
616 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
617 data structure.
618 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
619 to have the same name.
620
621 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
622 the domain or range of a relation can be a nested relation.
623 The following functions can be used to construct and deconstruct
624 such nested spaces.
625
626         #include <isl/space.h>
627         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
628         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
629         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
630
631 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
632 be the space of a set, while that of
633 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
634 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
635 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
636
637 Spaces can be created from other spaces
638 using the following functions.
639
640         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
641         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
642         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
643         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
644         __isl_give isl_space *isl_space_params(
645                 __isl_take isl_space *space);
646         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
647         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
648                 __isl_take isl_space *right);
649         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
650                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
651         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
652                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
653         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
654                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
655         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
656                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
657         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
658                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
659                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
660                 unsigned n);
661         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
662                 __isl_take isl_space *space);
663         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
664
665 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
666 the name and the internal structure are lost.
667
668 =head2 Local Spaces
669
670 A local space is essentially a space with
671 zero or more existentially quantified variables.
672 The local space of a basic set or relation can be obtained
673 using the following functions.
674
675         #include <isl/set.h>
676         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
677                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
678
679         #include <isl/map.h>
680         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
681                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
682
683 A new local space can be created from a space using
684
685         #include <isl/local_space.h>
686         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
687                 __isl_take isl_space *space);
688
689 They can be inspected, copied and freed using the following functions.
690
691         #include <isl/local_space.h>
692         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
693                 __isl_keep isl_local_space *ls);
694         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
695                 enum isl_dim_type type);
696         const char *isl_local_space_get_dim_name(
697                 __isl_keep isl_local_space *ls,
698                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
699         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
700                 __isl_take isl_local_space *ls,
701                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
702         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
703                 __isl_keep isl_local_space *ls);
704         __isl_give isl_div *isl_local_space_get_div(
705                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
706         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
707                 __isl_keep isl_local_space *ls);
708         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
709
710 Two local spaces can be compared using
711
712         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
713                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
714
715 Local spaces can be created from other local spaces
716 using the following functions.
717
718         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
719                 __isl_take isl_local_space *ls);
720         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
721                 __isl_take isl_local_space *ls,
722                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
723         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
724                 __isl_take isl_local_space *ls,
725                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
726         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
727                 __isl_take isl_local_space *ls,
728                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
729
730 =head2 Input and Output
731
732 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
733 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
734 in some cases.
735
736 =head3 C<isl> format
737
738 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
739 syntax for describing the parameters and allows for the definition
740 of an existentially quantified variable as the integer division
741 of an affine expression.
742 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
743 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
744
745         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
746                                 i - 10 a <= 6) }
747
748 A set or relation can have several disjuncts, separated
749 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
750 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
751 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
752 C<and>.
753
754 =head3 C<PolyLib> format
755
756 If the represented set is a union, then the first line
757 contains a single number representing the number of disjuncts.
758 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
759
760 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
761 The first line contains two numbers representing
762 the number of rows and columns,
763 where the number of rows is equal to the number of constraints
764 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
765 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
766 In each row, the first column indicates whether the constraint
767 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
768 corresponds to the constant term.
769
770 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
771 appear in the last columns before the constant column.
772 The coefficients of any existentially quantified variables appear
773 between those of the set variables and those of the parameters.
774
775 =head3 Extended C<PolyLib> format
776
777 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
778 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
779 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
780 also contains four additional numbers:
781 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
782 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
783 quantified variables) and the number of parameters.
784 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
785 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
786 dimensions is zero.
787
788 =head3 Input
789
790         #include <isl/set.h>
791         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
792                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
793         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
794                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
795         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
796                 FILE *input, int nparam);
797         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
798                 const char *str, int nparam);
799
800         #include <isl/map.h>
801         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
802                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
803         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
804                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
805         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
806                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
807         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
808                 const char *str, int nparam);
809
810         #include <isl/union_set.h>
811         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
812                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
813         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
814                 isl_ctx *ctx, const char *str);
815
816         #include <isl/union_map.h>
817         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
818                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
819         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
820                 isl_ctx *ctx, const char *str);
821
822 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
823 or the C<isl> format.
824 C<nparam> specifies how many of the final columns in
825 the C<PolyLib> format correspond to parameters.
826 If input is given in the C<isl> format, then the number
827 of parameters needs to be equal to C<nparam>.
828 If C<nparam> is negative, then any number of parameters
829 is accepted in the C<isl> format and zero parameters
830 are assumed in the C<PolyLib> format.
831
832 =head3 Output
833
834 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
835 be created.
836
837         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
838                 FILE *file);
839         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
840         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
841         __isl_give char *isl_printer_get_str(
842                 __isl_keep isl_printer *printer);
843
844 The behavior of the printer can be modified in various ways
845
846         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
847                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
848         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
849                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
850         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
851                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
852         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
853                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
854         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
855                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
856
857 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
858 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
859 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
860 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
861 C<isl_printer_set_indent>) spaces
862 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
863 In the C<PolyLib> format output,
864 the coefficients of the existentially quantified variables
865 appear between those of the set variables and those
866 of the parameters.
867 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
868 by the specified amount (which may be negative).
869
870 To actually print something, use
871
872         #include <isl/set.h>
873         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
874                 __isl_take isl_printer *printer,
875                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
876         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
877                 __isl_take isl_printer *printer,
878                 __isl_keep isl_set *set);
879
880         #include <isl/map.h>
881         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
882                 __isl_take isl_printer *printer,
883                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
884         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
885                 __isl_take isl_printer *printer,
886                 __isl_keep isl_map *map);
887
888         #include <isl/union_set.h>
889         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
890                 __isl_take isl_printer *p,
891                 __isl_keep isl_union_set *uset);
892
893         #include <isl/union_map.h>
894         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
895                 __isl_take isl_printer *p,
896                 __isl_keep isl_union_map *umap);
897
898 When called on a file printer, the following function flushes
899 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
900
901         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
902                 __isl_take isl_printer *p);
903
904 =head2 Creating New Sets and Relations
905
906 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
907
908 =over
909
910 =item * Empty sets and relations
911
912         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
913                 __isl_take isl_space *space);
914         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
915                 __isl_take isl_space *space);
916         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
917                 __isl_take isl_space *space);
918         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
919                 __isl_take isl_space *space);
920         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
921                 __isl_take isl_space *space);
922         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
923                 __isl_take isl_space *space);
924
925 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
926 is only used to specify the parameters.
927
928 =item * Universe sets and relations
929
930         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
931                 __isl_take isl_space *space);
932         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
933                 __isl_take isl_space *space);
934         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
935                 __isl_take isl_space *space);
936         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
937                 __isl_take isl_space *space);
938         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
939                 __isl_take isl_union_set *uset);
940         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
941                 __isl_take isl_union_map *umap);
942
943 The sets and relations constructed by the functions above
944 contain all integer values, while those constructed by the
945 functions below only contain non-negative values.
946
947         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
948                 __isl_take isl_space *space);
949         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
950                 __isl_take isl_space *space);
951         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
952                 __isl_take isl_space *space);
953         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
954                 __isl_take isl_space *space);
955
956 =item * Identity relations
957
958         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
959                 __isl_take isl_space *space);
960         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
961                 __isl_take isl_space *space);
962
963 The number of input and output dimensions in C<space> needs
964 to be the same.
965
966 =item * Lexicographic order
967
968         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
969                 __isl_take isl_space *set_space);
970         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
971                 __isl_take isl_space *set_space);
972         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
973                 __isl_take isl_space *set_space);
974         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
975                 __isl_take isl_space *set_space);
976         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
977                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
978         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
979                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
980         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
981                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
982         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
983                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
984
985 The first four functions take a space for a B<set>
986 and return relations that express that the elements in the domain
987 are lexicographically less
988 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
989 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
990 than the elements in the range.
991 The last four functions take a space for a map
992 and return relations that express that the first C<n> dimensions
993 in the domain are lexicographically less
994 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
995 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
996 than the first C<n> dimensions in the range.
997
998 =back
999
1000 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1001 using the following functions.
1002
1003         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1004                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1005         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1006                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1007
1008 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1009 using the following functions.
1010
1011         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1012                 __isl_take isl_map *map);
1013         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1014                 __isl_take isl_set *set);
1015
1016 The inverse conversions below can only be used if the input
1017 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1018 space.
1019
1020         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1021                 __isl_take isl_union_set *uset);
1022         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1023                 __isl_take isl_union_map *umap);
1024
1025 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1026 functions.
1027
1028         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1029                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1030         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1031         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1032                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1033         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1034                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1035         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1036         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1037                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1038         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1039         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1040         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1041         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1042         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1043         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1044
1045 Other sets and relations can be constructed by starting
1046 from a universe set or relation, adding equality and/or
1047 inequality constraints and then projecting out the
1048 existentially quantified variables, if any.
1049 Constraints can be constructed, manipulated and
1050 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1051 using the following functions.
1052
1053         #include <isl/constraint.h>
1054         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1055                 __isl_take isl_space *space);
1056         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1057                 __isl_take isl_space *space);
1058         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1059                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1060         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1061                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1062         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1063                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1064                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1065         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1066                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1067                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1068         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1069                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1070                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1071         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1072                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1073                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1074         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1075                 __isl_take isl_map *map,
1076                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1077         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1078                 __isl_take isl_set *set,
1079                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1080         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1081                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1082                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1083
1084 For example, to create a set containing the even integers
1085 between 10 and 42, you would use the following code.
1086
1087         isl_int v;
1088         isl_space *space;
1089         isl_constraint *c;
1090         isl_basic_set *bset;
1091
1092         isl_int_init(v);
1093         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1094         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1095
1096         c = isl_equality_alloc(isl_space_copy(space));
1097         isl_int_set_si(v, -1);
1098         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
1099         isl_int_set_si(v, 2);
1100         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
1101         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1102
1103         c = isl_inequality_alloc(isl_space_copy(space));
1104         isl_int_set_si(v, -10);
1105         isl_constraint_set_constant(c, v);
1106         isl_int_set_si(v, 1);
1107         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
1108         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1109
1110         c = isl_inequality_alloc(space);
1111         isl_int_set_si(v, 42);
1112         isl_constraint_set_constant(c, v);
1113         isl_int_set_si(v, -1);
1114         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
1115         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1116
1117         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1118
1119         isl_int_clear(v);
1120
1121 Or, alternatively,
1122
1123         isl_basic_set *bset;
1124         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1125                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}", -1);
1126
1127 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1128 describing the equalities and the inequalities.
1129
1130         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1131                 __isl_take isl_space *space,
1132                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1133                 enum isl_dim_type c1,
1134                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1135                 enum isl_dim_type c4);
1136         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1137                 __isl_take isl_space *space,
1138                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1139                 enum isl_dim_type c1,
1140                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1141                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1142
1143 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1144 different kinds of variables appear in the input matrices
1145 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1146 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1147 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1148 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1149
1150 A (basic) set or relation can also be constructed from a (piecewise)
1151 affine expression
1152 or a list of affine expressions (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">).
1153
1154         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1155                 __isl_take isl_aff *aff);
1156         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1157                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1158         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1159                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1160         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1161                 __isl_take isl_space *domain_space,
1162                 __isl_take isl_aff_list *list);
1163
1164 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1165 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1166 of zero affine expressions.
1167
1168 =head2 Inspecting Sets and Relations
1169
1170 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1171 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1172 explained in the following sections.
1173 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1174 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1175 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1176 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1177
1178         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1179                 __isl_take isl_set *set);
1180         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1181                 __isl_take isl_map *map);
1182         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1183                 __isl_take isl_union_set *uset);
1184         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1185                 __isl_take isl_union_map *umap);
1186
1187 This explicit representation defines the existentially quantified
1188 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1189 including earlier existentially quantified variables.
1190 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1191 has a unique value when the values of the other variables are known.
1192 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1193 with the same explicit representations, should appear in the
1194 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1195 either of the following functions.
1196
1197         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1198                 __isl_take isl_set *set);
1199         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1200                 __isl_take isl_map *map);
1201
1202 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1203 using the following functions, which compute an overapproximation.
1204
1205         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1206                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1207         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1208                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1209         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1210                 __isl_take isl_set *set);
1211         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1212                 __isl_take isl_map *map);
1213
1214 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1215
1216         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1217                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1218                 void *user);
1219         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1220                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1221                 void *user);
1222
1223 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1224 from
1225
1226         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1227         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1228
1229 To extract the set or map in a given space from a union, use
1230
1231         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1232                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1233                 __isl_take isl_space *space);
1234         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1235                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1236                 __isl_take isl_space *space);
1237
1238 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1239
1240         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1241                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1242                 void *user);
1243         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1244                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1245                 void *user);
1246
1247 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1248 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1249 occurs, the above functions will return -1.
1250
1251 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1252 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1253 If this is required, then the user should call one of
1254 the following functions first.
1255
1256         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1257                 __isl_take isl_set *set);
1258         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1259                 __isl_take isl_map *map);
1260
1261 The number of basic sets in a set can be obtained
1262 from
1263
1264         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1265
1266 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1267
1268         #include <isl/constraint.h>
1269
1270         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1271                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1272                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1273                 void *user);
1274         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1275
1276 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1277 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1278 occurs, the above functions will return -1.
1279 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1280 Use the following function to find out whether a constraint
1281 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1282
1283         int isl_constraint_is_equality(
1284                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1285
1286 The coefficients of the constraints can be inspected using
1287 the following functions.
1288
1289         void isl_constraint_get_constant(
1290                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1291         void isl_constraint_get_coefficient(
1292                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1293                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1294         int isl_constraint_involves_dims(
1295                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1296                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1297
1298 The explicit representations of the existentially quantified
1299 variables can be inspected using the following functions.
1300 Note that the user is only allowed to use these functions
1301 if the inspected set or map is the result of a call
1302 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1303
1304         __isl_give isl_div *isl_constraint_div(
1305                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1306         isl_ctx *isl_div_get_ctx(__isl_keep isl_div *div);
1307         void isl_div_get_constant(__isl_keep isl_div *div,
1308                 isl_int *v);
1309         void isl_div_get_denominator(__isl_keep isl_div *div,
1310                 isl_int *v);
1311         void isl_div_get_coefficient(__isl_keep isl_div *div,
1312                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1313
1314 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1315 form, use the following functions.
1316
1317         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1318                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1319                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1320                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1321         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1322                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1323                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1324                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1325         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1326                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1327                 enum isl_dim_type c1,
1328                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1329                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1330         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1331                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1332                 enum isl_dim_type c1,
1333                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1334                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1335
1336 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1337 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1338 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1339 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1340
1341 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1342 be obtained using the following functions.
1343
1344         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1345                 enum isl_dim_type type);
1346         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1347                 enum isl_dim_type type);
1348         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1349                 enum isl_dim_type type);
1350         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1351                 enum isl_dim_type type);
1352
1353 To check whether the description of a set or relation depends
1354 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1355 constraints.  Instead the following functions can be used.
1356
1357         int isl_basic_set_involves_dims(
1358                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1359                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1360         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1361                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1362         int isl_basic_map_involves_dims(
1363                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1364                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1365         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1366                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1367
1368 Similarly, the following functions can be used to check whether
1369 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1370
1371         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1372                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1373         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1374                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1375
1376 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1377 or relation can be read off or set using the following functions.
1378
1379         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1380                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1381         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1382                 __isl_take isl_set *set);
1383         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1384         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1385                 __isl_keep isl_set *set);
1386         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1387                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1388                 __isl_take isl_id *id);
1389         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1390                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1391         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1392                 enum isl_dim_type type);
1393         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1394                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1395
1396         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1397                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1398         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1399                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1400         const char *isl_set_get_tuple_name(
1401                 __isl_keep isl_set *set);
1402         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1403                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1404                 enum isl_dim_type type);
1405         const char *isl_map_get_tuple_name(
1406                 __isl_keep isl_map *map,
1407                 enum isl_dim_type type);
1408
1409 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1410 an internal data structure.
1411 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1412 read off using the following functions.
1413
1414         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1415                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1416                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1417         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1418                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1419         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1420                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1421                 unsigned pos);
1422         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1423                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1424                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1425         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1426                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1427         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1428                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1429                 unsigned pos);
1430
1431         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1432                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1433         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1434                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1435
1436         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1437                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1438                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1439         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1440                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1441                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1442         const char *isl_set_get_dim_name(
1443                 __isl_keep isl_set *set,
1444                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1445         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1446                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1447                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1448         const char *isl_map_get_dim_name(
1449                 __isl_keep isl_map *map,
1450                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1451
1452 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1453 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1454 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1455 operations and may not be preserved across those operations.
1456
1457 =head2 Properties
1458
1459 =head3 Unary Properties
1460
1461 =over
1462
1463 =item * Emptiness
1464
1465 The following functions test whether the given set or relation
1466 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1467 any computations, but simply check if the given set or relation
1468 is already known to be empty.
1469
1470         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1471         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1472         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1473         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1474         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1475         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1476         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1477         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1478         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1479         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1480
1481 =item * Universality
1482
1483         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1484         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1485         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1486
1487 =item * Single-valuedness
1488
1489         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1490         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1491
1492 =item * Injectivity
1493
1494         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1495         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1496         int isl_union_map_plain_is_injective(
1497                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1498         int isl_union_map_is_injective(
1499                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1500
1501 =item * Bijectivity
1502
1503         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1504         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1505
1506 =item * Position
1507
1508         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
1509                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1510                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1511                 isl_int *val);
1512         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
1513                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1514                 isl_int *val);
1515
1516 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1517 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
1518
1519 =item * Space
1520
1521 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
1522
1523         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
1524
1525 =item * Wrapping
1526
1527 The following functions check whether the domain of the given
1528 (basic) set is a wrapped relation.
1529
1530         int isl_basic_set_is_wrapping(
1531                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1532         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1533
1534 =item * Internal Product
1535
1536         int isl_basic_map_can_zip(
1537                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1538         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1539
1540 Check whether the product of domain and range of the given relation
1541 can be computed,
1542 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1543
1544 =back
1545
1546 =head3 Binary Properties
1547
1548 =over
1549
1550 =item * Equality
1551
1552         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1553                 __isl_keep isl_set *set2);
1554         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1555                 __isl_keep isl_set *set2);
1556         int isl_union_set_is_equal(
1557                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1558                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1559         int isl_basic_map_is_equal(
1560                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1561                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1562         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1563                 __isl_keep isl_map *map2);
1564         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1565                 __isl_keep isl_map *map2);
1566         int isl_union_map_is_equal(
1567                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1568                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1569
1570 =item * Disjointness
1571
1572         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1573                 __isl_keep isl_set *set2);
1574
1575 =item * Subset
1576
1577         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1578                 __isl_keep isl_set *set2);
1579         int isl_set_is_strict_subset(
1580                 __isl_keep isl_set *set1,
1581                 __isl_keep isl_set *set2);
1582         int isl_union_set_is_subset(
1583                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1584                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1585         int isl_union_set_is_strict_subset(
1586                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1587                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1588         int isl_basic_map_is_subset(
1589                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1590                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1591         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1592                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1593                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1594         int isl_map_is_subset(
1595                 __isl_keep isl_map *map1,
1596                 __isl_keep isl_map *map2);
1597         int isl_map_is_strict_subset(
1598                 __isl_keep isl_map *map1,
1599                 __isl_keep isl_map *map2);
1600         int isl_union_map_is_subset(
1601                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1602                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1603         int isl_union_map_is_strict_subset(
1604                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1605                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1606
1607 =back
1608
1609 =head2 Unary Operations
1610
1611 =over
1612
1613 =item * Complement
1614
1615         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1616                 __isl_take isl_set *set);
1617
1618 =item * Inverse map
1619
1620         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1621                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1622         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1623                 __isl_take isl_map *map);
1624         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1625                 __isl_take isl_union_map *umap);
1626
1627 =item * Projection
1628
1629         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1630                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1631                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1632         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1633                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1634                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1635         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1636                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1637         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1638                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1639         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
1640                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1641         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1642                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1643         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1644                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1645         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
1646         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1647                 __isl_take isl_map *bmap);
1648         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1649                 __isl_take isl_map *map);
1650         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1651                 __isl_take isl_union_map *umap);
1652         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1653                 __isl_take isl_union_map *umap);
1654
1655         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1656                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1657         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1658                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1659         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1660         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1661         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1662                 __isl_take isl_union_map *umap);
1663         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1664                 __isl_take isl_union_map *umap);
1665
1666 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1667 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1668
1669 =item * Elimination
1670
1671         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
1672                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1673                 unsigned first, unsigned n);
1674
1675 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
1676 without removing the dimensions.
1677
1678 =item * Slicing
1679
1680         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
1681                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1682                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1683                 isl_int value);
1684         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
1685                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1686                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1687         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
1688                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1689                 isl_int value);
1690         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
1691                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1692         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
1693                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1694                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1695         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
1696                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1697
1698 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1699 dimension has the fixed given value.
1700
1701         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
1702                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1703                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1704         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
1705                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1706                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1707
1708 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1709 dimensions are equal to each other.
1710
1711         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
1712                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1713                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1714
1715 Intersect the relation with the hyperplane where the given
1716 dimensions have opposite values.
1717
1718 =item * Identity
1719
1720         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
1721                 __isl_take isl_set *set);
1722         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
1723                 __isl_take isl_union_set *uset);
1724
1725 Construct an identity relation on the given (union) set.
1726
1727 =item * Deltas
1728
1729         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
1730                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1731         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
1732         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
1733                 __isl_take isl_union_map *umap);
1734
1735 These functions return a (basic) set containing the differences
1736 between image elements and corresponding domain elements in the input.
1737
1738         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
1739                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1740         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
1741                 __isl_take isl_map *map);
1742         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
1743                 __isl_take isl_union_map *umap);
1744
1745 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1746 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
1747
1748 =item * Coalescing
1749
1750 Simplify the representation of a set or relation by trying
1751 to combine pairs of basic sets or relations into a single
1752 basic set or relation.
1753
1754         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
1755         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
1756         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
1757                 __isl_take isl_union_set *uset);
1758         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
1759                 __isl_take isl_union_map *umap);
1760
1761 =item * Detecting equalities
1762
1763         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
1764                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1765         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
1766                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1767         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
1768                 __isl_take isl_set *set);
1769         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
1770                 __isl_take isl_map *map);
1771         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
1772                 __isl_take isl_union_set *uset);
1773         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
1774                 __isl_take isl_union_map *umap);
1775
1776 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
1777 equalities.
1778
1779 =item * Removing redundant constraints
1780
1781         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
1782                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1783         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
1784                 __isl_take isl_set *set);
1785         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
1786                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1787         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
1788                 __isl_take isl_map *map);
1789
1790 =item * Convex hull
1791
1792         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
1793                 __isl_take isl_set *set);
1794         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
1795                 __isl_take isl_map *map);
1796
1797 If the input set or relation has any existentially quantified
1798 variables, then the result of these operations is currently undefined.
1799
1800 =item * Simple hull
1801
1802         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
1803                 __isl_take isl_set *set);
1804         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
1805                 __isl_take isl_map *map);
1806         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
1807                 __isl_take isl_union_map *umap);
1808
1809 These functions compute a single basic set or relation
1810 that contains the whole input set or relation.
1811 In particular, the output is described by translates
1812 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
1813
1814 =begin latex
1815
1816 (See \autoref{s:simple hull}.)
1817
1818 =end latex
1819
1820 =item * Affine hull
1821
1822         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
1823                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1824         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
1825                 __isl_take isl_set *set);
1826         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
1827                 __isl_take isl_union_set *uset);
1828         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
1829                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1830         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
1831                 __isl_take isl_map *map);
1832         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
1833                 __isl_take isl_union_map *umap);
1834
1835 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
1836 per space.
1837
1838 =item * Polyhedral hull
1839
1840         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
1841                 __isl_take isl_set *set);
1842         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
1843                 __isl_take isl_map *map);
1844         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
1845                 __isl_take isl_union_set *uset);
1846         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
1847                 __isl_take isl_union_map *umap);
1848
1849 These functions compute a single basic set or relation
1850 not involving any existentially quantified variables
1851 that contains the whole input set or relation.
1852 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
1853 per space.
1854
1855 =item * Optimization
1856
1857         #include <isl/ilp.h>
1858         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
1859                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1860                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
1861         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
1862                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
1863         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
1864                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
1865
1866 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
1867 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
1868 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
1869 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
1870
1871 =item * Parametric optimization
1872
1873         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
1874                 __isl_take isl_set *set, int pos);
1875         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
1876                 __isl_take isl_set *set, int pos);
1877
1878 Compute the minimum or maximum of the given set dimension as a function of the
1879 parameters, but independently of the other set dimensions.
1880 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
1881
1882 =item * Dual
1883
1884 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
1885 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
1886 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
1887 Internally, these two sets of functions perform essentially the
1888 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
1889 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
1890 The current implementation is based on the Farkas lemma and
1891 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
1892 in future.  In particular, future implementations may use different
1893 dualization algorithms or skip the elimination step.
1894
1895         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
1896                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1897         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
1898                 __isl_take isl_set *set);
1899         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
1900                 __isl_take isl_union_set *bset);
1901         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
1902                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1903         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
1904                 __isl_take isl_set *set);
1905         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
1906                 __isl_take isl_union_set *bset);
1907
1908 =item * Power
1909
1910         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
1911                 int *exact);
1912         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
1913                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1914
1915 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
1916 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
1917 I<k>th power of C<map>.
1918 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1919 then C<*exact> is set to C<1>.
1920
1921 =item * Transitive closure
1922
1923         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
1924                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1925         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
1926                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1927
1928 Compute the transitive closure of C<map>.
1929 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1930 then C<*exact> is set to C<1>.
1931
1932 =item * Reaching path lengths
1933
1934         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
1935                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1936
1937 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
1938 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
1939 end up in the given element.
1940 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1941 then C<*exact> is set to C<1>.
1942 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
1943 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
1944 In particular, if the input relation is a dependence relation
1945 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
1946 to the free schedule.
1947 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
1948 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
1949 the overapproximation), then you will get an error message.
1950
1951 =item * Wrapping
1952
1953         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
1954                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1955         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
1956                 __isl_take isl_map *map);
1957         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
1958                 __isl_take isl_union_map *umap);
1959         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
1960                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1961         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
1962                 __isl_take isl_set *set);
1963         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
1964                 __isl_take isl_union_set *uset);
1965
1966 =item * Flattening
1967
1968 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
1969 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
1970 then the name of the space is also removed.
1971
1972         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
1973                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1974         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
1975                 __isl_take isl_set *set);
1976         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
1977                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1978         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
1979                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1980         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
1981                 __isl_take isl_map *map);
1982         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
1983                 __isl_take isl_map *map);
1984         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
1985                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1986         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
1987                 __isl_take isl_map *map);
1988
1989         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
1990                 __isl_take isl_set *set);
1991
1992 The function above constructs a relation
1993 that maps the input set to a flattened version of the set.
1994
1995 =item * Lifting
1996
1997 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
1998 to the existentially quantified variables in the input.
1999 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2000 is the original space and the range corresponds to the original
2001 existentially quantified variables.
2002
2003         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2004                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2005         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2006                 __isl_take isl_set *set);
2007         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2008                 __isl_take isl_union_set *uset);
2009
2010 =item * Internal Product
2011
2012         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2013                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2014         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2015                 __isl_take isl_map *map);
2016         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2017                 __isl_take isl_union_map *umap);
2018
2019 Given a relation with nested relations for domain and range,
2020 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2021
2022 =item * Aligning parameters
2023
2024         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2025                 __isl_take isl_set *set,
2026                 __isl_take isl_space *model);
2027         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2028                 __isl_take isl_map *map,
2029                 __isl_take isl_space *model);
2030
2031 Change the order of the parameters of the given set or relation
2032 such that the first parameters match those of C<model>.
2033 This may involve the introduction of extra parameters.
2034 All parameters need to be named.
2035
2036 =item * Dimension manipulation
2037
2038         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2039                 __isl_take isl_set *set,
2040                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2041         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2042                 __isl_take isl_map *map,
2043                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2044         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2045                 __isl_take isl_set *set,
2046                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2047         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2048                 __isl_take isl_map *map,
2049                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2050
2051 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2052 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2053 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2054 to add new parameters, assuming
2055 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2056 are not sufficient.
2057
2058 =back
2059
2060 =head2 Binary Operations
2061
2062 The two arguments of a binary operation not only need to live
2063 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2064 the same (number of) parameters.
2065
2066 =head3 Basic Operations
2067
2068 =over
2069
2070 =item * Intersection
2071
2072         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2073                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2074                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2075         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2076                 __isl_take isl_set *set,
2077                 __isl_take isl_set *params);
2078         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2079                 __isl_take isl_set *set1,
2080                 __isl_take isl_set *set2);
2081         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2082                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2083                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2084         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2085                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2086                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2087         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2088                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2089                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2090         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2091                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2092                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2093         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2094                 __isl_take isl_map *map,
2095                 __isl_take isl_set *params);
2096         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2097                 __isl_take isl_map *map,
2098                 __isl_take isl_set *set);
2099         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2100                 __isl_take isl_map *map,
2101                 __isl_take isl_set *set);
2102         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2103                 __isl_take isl_map *map1,
2104                 __isl_take isl_map *map2);
2105         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2106                 __isl_take isl_union_map *umap,
2107                 __isl_take isl_union_set *uset);
2108         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2109                 __isl_take isl_union_map *umap,
2110                 __isl_take isl_union_set *uset);
2111         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2112                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2113                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2114
2115 =item * Union
2116
2117         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2118                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2119                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2120         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2121                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2122                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2123         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2124                 __isl_take isl_set *set1,
2125                 __isl_take isl_set *set2);
2126         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2127                 __isl_take isl_map *map1,
2128                 __isl_take isl_map *map2);
2129         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2130                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2131                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2132         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2133                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2134                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2135
2136 =item * Set difference
2137
2138         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2139                 __isl_take isl_set *set1,
2140                 __isl_take isl_set *set2);
2141         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2142                 __isl_take isl_map *map1,
2143                 __isl_take isl_map *map2);
2144         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2145                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2146                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2147         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2148                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2149                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2150
2151 =item * Application
2152
2153         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2154                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2155                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2156         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2157                 __isl_take isl_set *set,
2158                 __isl_take isl_map *map);
2159         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2160                 __isl_take isl_union_set *uset,
2161                 __isl_take isl_union_map *umap);
2162         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2163                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2164                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2165         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2166                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2167                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2168         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2169                 __isl_take isl_map *map1,
2170                 __isl_take isl_map *map2);
2171         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2172                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2173                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2174         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2175                 __isl_take isl_map *map1,
2176                 __isl_take isl_map *map2);
2177         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2178                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2179                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2180
2181 =item * Cartesian Product
2182
2183         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2184                 __isl_take isl_set *set1,
2185                 __isl_take isl_set *set2);
2186         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2187                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2188                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2189         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
2190                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2191                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2192         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2193                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2194                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2195         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
2196                 __isl_take isl_map *map1,
2197                 __isl_take isl_map *map2);
2198         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2199                 __isl_take isl_map *map1,
2200                 __isl_take isl_map *map2);
2201         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2202                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2203                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2204         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2205                 __isl_take isl_map *map1,
2206                 __isl_take isl_map *map2);
2207         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2208                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2209                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2210
2211 The above functions compute the cross product of the given
2212 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2213 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2214 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2215 instead.
2216
2217         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2218                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2219                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2220         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2221                 __isl_take isl_set *set1,
2222                 __isl_take isl_set *set2);
2223         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
2224                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2225                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2226         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
2227                 __isl_take isl_map *map1,
2228                 __isl_take isl_map *map2);
2229         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
2230                 __isl_take isl_map *map1,
2231                 __isl_take isl_map *map2);
2232         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
2233                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2234                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2235         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
2236                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2237                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2238         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
2239                 __isl_take isl_map *map1,
2240                 __isl_take isl_map *map2);
2241
2242 =item * Simplification
2243
2244         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
2245                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2246                 __isl_take isl_basic_set *context);
2247         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
2248                 __isl_take isl_set *context);
2249         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
2250                 __isl_take isl_union_set *uset,
2251                 __isl_take isl_union_set *context);
2252         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
2253                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2254                 __isl_take isl_basic_map *context);
2255         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
2256                 __isl_take isl_map *context);
2257         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
2258                 __isl_take isl_union_map *umap,
2259                 __isl_take isl_union_map *context);
2260
2261 The gist operation returns a set or relation that has the
2262 same intersection with the context as the input set or relation.
2263 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
2264 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
2265 are removed.
2266 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
2267 per space.
2268
2269 =back
2270
2271 =head3 Lexicographic Optimization
2272
2273 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
2274 the following functions
2275 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
2276 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
2277 that satisfy C<dom>.
2278 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2279 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
2280 has no elements.
2281 In other words, the union of the parameter values
2282 for which the result is non-empty and of C<*empty>
2283 is equal to C<dom>.
2284
2285         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
2286                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2287                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2288                 __isl_give isl_set **empty);
2289         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
2290                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2291                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2292                 __isl_give isl_set **empty);
2293         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
2294                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2295                 __isl_give isl_set **empty);
2296         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2297                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2298                 __isl_give isl_set **empty);
2299
2300 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2301 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2302 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2303 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2304
2305         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2306                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2307         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2308                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2309         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2310                 __isl_take isl_set *set);
2311         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2312                 __isl_take isl_set *set);
2313         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2314                 __isl_take isl_union_set *uset);
2315         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2316                 __isl_take isl_union_set *uset);
2317
2318 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
2319 the following functions
2320 compute a relation that maps each element of C<dom>
2321 to the single lexicographic minimum or maximum
2322 of the elements that are associated to that same
2323 element in C<map> (or C<bmap>).
2324 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2325 that contains the elements in C<dom> that do not map
2326 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
2327 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
2328 is equal to C<dom>.
2329
2330         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
2331                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2332                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2333                 __isl_give isl_set **empty);
2334         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
2335                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2336                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2337                 __isl_give isl_set **empty);
2338         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
2339                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2340                 __isl_give isl_set **empty);
2341         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
2342                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2343                 __isl_give isl_set **empty);
2344
2345 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
2346 return a map mapping each element in the domain of
2347 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
2348 of all elements associated to that element.
2349 In case of union relations, the optimum is computed per space.
2350
2351         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
2352                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2353         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
2354                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2355         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
2356                 __isl_take isl_map *map);
2357         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
2358                 __isl_take isl_map *map);
2359         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
2360                 __isl_take isl_union_map *umap);
2361         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
2362                 __isl_take isl_union_map *umap);
2363
2364 =head2 Lists
2365
2366 Lists are defined over several element types, including
2367 C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_basic_set> and C<isl_set>.
2368 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
2369 Lists can be created, copied and freed using the following functions.
2370
2371         #include <isl/list.h>
2372         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
2373                 __isl_take isl_set *el);
2374         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
2375                 isl_ctx *ctx, int n);
2376         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
2377                 __isl_keep isl_set_list *list);
2378         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
2379                 __isl_take isl_set_list *list,
2380                 __isl_take isl_set *el);
2381         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
2382                 __isl_take isl_set_list *list1,
2383                 __isl_take isl_set_list *list2);
2384         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
2385
2386 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
2387 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
2388 element.
2389
2390 Lists can be inspected using the following functions.
2391
2392         #include <isl/list.h>
2393         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
2394         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
2395         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
2396                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
2397         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
2398                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
2399                 void *user);
2400
2401 Lists can be printed using
2402
2403         #include <isl/list.h>
2404         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
2405                 __isl_take isl_printer *p,
2406                 __isl_keep isl_set_list *list);
2407
2408 =head2 Matrices
2409
2410 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
2411
2412         #include <isl/mat.h>
2413         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
2414                 unsigned n_row, unsigned n_col);
2415         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
2416         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
2417
2418 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
2419 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2420
2421         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
2422         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
2423         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
2424         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
2425                 int row, int col, isl_int *v);
2426         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
2427                 int row, int col, isl_int v);
2428         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
2429                 int row, int col, int v);
2430
2431 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2432 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2433
2434 The following function can be used to compute the (right) inverse
2435 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
2436 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
2437 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
2438
2439         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
2440
2441 The following function can be used to compute the (right) kernel
2442 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
2443 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
2444
2445         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
2446
2447 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
2448
2449 The zero quasi affine expression can be created using
2450
2451         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero(
2452                 __isl_take isl_local_space *ls);
2453
2454 A quasi affine expression can also be initialized from an C<isl_div>:
2455
2456         #include <isl/div.h>
2457         __isl_give isl_aff *isl_aff_from_div(__isl_take isl_div *div);
2458
2459 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
2460 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
2461 be created using the following functions.
2462
2463         #include <isl/aff.h>
2464         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
2465                 __isl_take isl_space *space);
2466         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
2467                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
2468         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
2469                 __isl_take isl_aff *aff);
2470
2471 Quasi affine expressions can be copied and freed using
2472
2473         #include <isl/aff.h>
2474         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
2475         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
2476
2477         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
2478                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2479         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2480
2481 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
2482 using the following function.  The constraint is required to have
2483 a non-zero coefficient for the specified dimension.
2484
2485         #include <isl/constraint.h>
2486         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
2487                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
2488                 enum isl_dim_type type, int pos);
2489
2490 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
2491 using the following function.
2492
2493         #include <isl/constraint.h>
2494         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
2495                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
2496
2497 Conversely, an equality constraint equating
2498 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
2499 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
2500
2501         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
2502                 __isl_take isl_aff *aff);
2503         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
2504                 __isl_take isl_aff *aff);
2505
2506 The expression can be inspected using
2507
2508         #include <isl/aff.h>
2509         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
2510         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
2511                 enum isl_dim_type type);
2512         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
2513                 __isl_keep isl_aff *aff);
2514         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
2515                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2516         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
2517                 isl_int *v);
2518         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
2519                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2520         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
2521                 isl_int *v);
2522         __isl_give isl_div *isl_aff_get_div(
2523                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
2524
2525         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2526                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2527                           __isl_take isl_aff *aff,
2528                           void *user), void *user);
2529
2530         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
2531         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2532
2533         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
2534                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2535         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2536                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2537
2538         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2539         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2540                 enum isl_dim_type type);
2541         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2542
2543 It can be modified using
2544
2545         #include <isl/aff.h>
2546         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
2547                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2548                 __isl_take isl_id *id);
2549         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
2550                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
2551                 unsigned pos, const char *s);
2552         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
2553                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2554         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
2555                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
2556         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
2557                 __isl_take isl_aff *aff,
2558                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2559         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
2560                 __isl_take isl_aff *aff,
2561                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2562         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
2563                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2564
2565         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
2566                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2567         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
2568                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
2569         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
2570                 __isl_take isl_aff *aff,
2571                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2572         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
2573                 __isl_take isl_aff *aff,
2574                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2575
2576         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
2577                 __isl_take isl_aff *aff,
2578                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2579         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
2580                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2581                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2582         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
2583                 __isl_take isl_aff *aff,
2584                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2585         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
2586                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2587                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2588         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
2589                 __isl_take isl_aff *aff,
2590                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2591         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
2592                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2593                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2594
2595 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
2596 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
2597 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
2598 the possibly rational constant or coefficient.
2599
2600 To check whether an affine expressions is obviously zero
2601 or obviously equal to some other affine expression, use
2602
2603         #include <isl/aff.h>
2604         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
2605         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
2606                 __isl_keep isl_aff *aff2);
2607
2608 Operations include
2609
2610         #include <isl/aff.h>
2611         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
2612                 __isl_take isl_aff *aff2);
2613         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
2614                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2615                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2616         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
2617                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2618                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2619         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
2620                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2621                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2622         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
2623                 __isl_take isl_aff *aff2);
2624         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
2625                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2626                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2627         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
2628         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
2629                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2630         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
2631         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
2632                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2633         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
2634         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
2635                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2636         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
2637                 isl_int mod);
2638         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
2639                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
2640         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
2641                 isl_int f);
2642         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
2643                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
2644         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
2645                 isl_int f);
2646         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
2647                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
2648         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
2649                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
2650
2651         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
2652                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
2653         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
2654                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
2655
2656         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
2657                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
2658
2659         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
2660                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2661                 __isl_take isl_space *model);
2662
2663         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
2664                 __isl_take isl_set *context);
2665         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
2666                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2667                 __isl_take isl_set *context);
2668
2669         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
2670                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2671
2672         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
2673                 __isl_take isl_aff *aff2);
2674         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
2675                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2676                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2677
2678 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
2679 to be a constant.
2680
2681         #include <isl/aff.h>
2682         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
2683                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
2684         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
2685                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
2686         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
2687                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2688                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2689         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
2690                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2691                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2692         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
2693                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2694                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2695         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
2696                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2697                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2698         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
2699                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2700                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2701         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
2702                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2703                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2704
2705         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
2706                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2707                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2708         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
2709                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2710                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2711         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
2712                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2713                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2714         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
2715                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2716                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2717         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
2718                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2719                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2720         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
2721                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2722                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2723
2724 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
2725 containing those elements in the shared space
2726 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
2727 The function C<isl_aff_ge_set> returns a set
2728 containing those elements in the shared domain
2729 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
2730 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
2731 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
2732
2733         #include <isl/aff.h>
2734         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
2735                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2736         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
2737                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2738         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
2739                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2740
2741 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
2742 containing those elements in the domain
2743 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
2744
2745         #include <isl/aff.h>
2746         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
2747                 __isl_take isl_set *cond,
2748                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
2749                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
2750
2751 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
2752 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
2753 for elements in C<cond> and equal to C<pwaff_false> for elements
2754 not in C<cond>.
2755
2756         #include <isl/aff.h>
2757         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
2758                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2759                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2760         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
2761                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2762                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2763
2764 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
2765 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
2766 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
2767 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
2768 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
2769 associated expression is the defined one.
2770
2771 An expression can be printed using
2772
2773         #include <isl/aff.h>
2774         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
2775                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
2776
2777         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
2778                 __isl_take isl_printer *p,
2779                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2780
2781 =head2 Points
2782
2783 Points are elements of a set.  They can be used to construct
2784 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
2785 individual elements of a set.
2786 The zero point (the origin) can be created using
2787
2788         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
2789
2790 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
2791 using
2792
2793         void isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
2794                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2795         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
2796                 __isl_take isl_point *pnt,
2797                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2798
2799         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
2800                 __isl_take isl_point *pnt,
2801                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
2802         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
2803                 __isl_take isl_point *pnt,
2804                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
2805
2806 Other properties can be obtained using
2807
2808         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
2809
2810 Points can be copied or freed using
2811
2812         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
2813                 __isl_keep isl_point *pnt);
2814         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
2815
2816 A singleton set can be created from a point using
2817
2818         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
2819                 __isl_take isl_point *pnt);
2820         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
2821                 __isl_take isl_point *pnt);
2822
2823 and a box can be created from two opposite extremal points using
2824
2825         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
2826                 __isl_take isl_point *pnt1,
2827                 __isl_take isl_point *pnt2);
2828         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
2829                 __isl_take isl_point *pnt1,
2830                 __isl_take isl_point *pnt2);
2831
2832 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
2833 the following functions.
2834
2835         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
2836                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
2837                 void *user);
2838         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
2839                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
2840                 void *user);
2841
2842 The function C<fn> is called for each integer point in
2843 C<set> with as second argument the last argument of
2844 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
2845 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
2846 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
2847 enumerating and return C<-1> as well.
2848 If the enumeration is performed successfully and to completion,
2849 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
2850
2851 To obtain a single point of a (basic) set, use
2852
2853         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
2854                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2855         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
2856                 __isl_take isl_set *set);
2857
2858 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
2859 resulting point will be ``void'', a property that can be
2860 tested using
2861
2862         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
2863
2864 =head2 Piecewise Quasipolynomials
2865
2866 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
2867 a parametric point to a rational value.
2868 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
2869 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
2870 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
2871 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
2872 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
2873 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
2874 that contains the point.  Outside of the union of cells,
2875 the value is assumed to be zero.
2876 For example, the piecewise quasipolynomial
2877
2878         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
2879
2880 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
2881 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
2882 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
2883 defined over different domains.
2884 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
2885 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
2886 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
2887 the number of points in the map
2888
2889         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
2890
2891 =head3 Printing (Piecewise) Quasipolynomials
2892
2893 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
2894 using the following functions.
2895
2896         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
2897                 __isl_take isl_printer *p,
2898                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
2899
2900         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
2901                 __isl_take isl_printer *p,
2902                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2903
2904         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
2905                 __isl_take isl_printer *p,
2906                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2907
2908 The output format of the printer
2909 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
2910 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
2911 is supported.
2912 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
2913 to set the names of all dimensions
2914
2915         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
2916                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2917                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2918                 const char *s);
2919         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
2920         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
2921                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2922                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2923                 const char *s);
2924
2925 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
2926
2927 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
2928 More complicated quasipolynomials can be created by applying
2929 operations such as addition and multiplication
2930 on the resulting quasipolynomials
2931
2932         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero(
2933                 __isl_take isl_space *dim);
2934         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one(
2935                 __isl_take isl_space *dim);
2936         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty(
2937                 __isl_take isl_space *dim);
2938         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty(
2939                 __isl_take isl_space *dim);
2940         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan(
2941                 __isl_take isl_space *dim);
2942         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst(
2943                 __isl_take isl_space *dim,
2944                 const isl_int n, const isl_int d);
2945         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_div(
2946                 __isl_take isl_div *div);
2947         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var(
2948                 __isl_take isl_space *dim,
2949                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2950         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
2951                 __isl_take isl_aff *aff);
2952
2953 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
2954 with a single cell can be created using the following functions.
2955 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
2956 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
2957
2958         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
2959                 __isl_take isl_space *space);
2960         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
2961                 __isl_take isl_set *set,
2962                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2963         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
2964                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2965         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
2966                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2967
2968         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
2969                 __isl_take isl_space *space);
2970         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
2971                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2972         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
2973                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2974                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2975
2976 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
2977 functions.
2978
2979         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
2980                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
2981         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
2982
2983         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
2984                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2985         void *isl_pw_qpolynomial_free(
2986                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2987
2988         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
2989                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2990         void isl_union_pw_qpolynomial_free(
2991                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2992
2993 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
2994
2995 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
2996 piecewise quasipolynomial, use the following function
2997
2998         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
2999                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3000                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
3001                 void *user);
3002
3003 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
3004
3005         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
3006         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
3007                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3008                 __isl_take isl_space *space);
3009
3010 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
3011 use either of the following two functions
3012
3013         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
3014                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3015                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3016                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3017                           void *user), void *user);
3018         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
3019                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3020                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3021                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3022                           void *user), void *user);
3023
3024 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
3025 and C<-1> on failure.  The difference between
3026 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
3027 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
3028 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
3029 compute unique representations for all existentially quantified
3030 variables and then turn these existentially quantified variables
3031 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
3032 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
3033 will not have any existentially quantified variables, but that
3034 the dimensions of the sets may be different for different
3035 invocations of C<fn>.
3036
3037 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
3038 use
3039
3040         int isl_qpolynomial_foreach_term(
3041                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3042                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
3043                           void *user), void *user);
3044
3045 The terms themselves can be inspected and freed using
3046 these functions
3047
3048         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
3049                 enum isl_dim_type type);
3050         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
3051                 isl_int *n);
3052         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
3053                 isl_int *d);
3054         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
3055                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3056         __isl_give isl_div *isl_term_get_div(
3057                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
3058         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
3059
3060 Each term is a product of parameters, set variables and
3061 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
3062 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
3063 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
3064 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
3065 using C<isl_int_init> before calling these functions.
3066
3067 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
3068
3069 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
3070 use the following function.
3071
3072         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3073                 isl_int *n, isl_int *d);
3074
3075 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
3076 then the numerator and denominator of the constant
3077 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
3078
3079 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
3080
3081         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
3082                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
3083         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
3084                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3085         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
3086                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3087                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3088         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
3089                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3090                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3091         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
3092                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3093                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3094         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
3095                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
3096
3097         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
3098                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3099                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3100         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
3101                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3102                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3103         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
3104                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3105                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3106         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
3107                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3108         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
3109                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3110                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3111         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
3112                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
3113
3114         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
3115                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3116                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3117         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
3118                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3119                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3120         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
3121                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3122                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3123
3124         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
3125                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3126                 __isl_take isl_point *pnt);
3127
3128         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
3129                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3130                 __isl_take isl_point *pnt);
3131
3132         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
3133                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3134         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3135                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
3136                 __isl_take isl_set *set);
3137
3138         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
3139                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3140         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3141                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
3142                 __isl_take isl_union_set *uset);
3143
3144         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
3145                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3146                 __isl_take isl_space *model);
3147
3148         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
3149                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3150         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
3151                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3152
3153         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
3154                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3155
3156         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
3157                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3158                 __isl_take isl_set *context);
3159
3160         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
3161                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3162                 __isl_take isl_set *context);
3163
3164         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
3165                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3166                 __isl_take isl_union_set *context);
3167
3168 The gist operation applies the gist operation to each of
3169 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
3170 The context is also exploited
3171 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
3172
3173         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3174                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
3175         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3176         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3177                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
3178
3179 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
3180 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
3181 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
3182 will lie somewhere in between.
3183
3184 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
3185
3186 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
3187 reduction (or fold) of quasipolynomials.
3188 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
3189 The objects are mainly used to represent the result of
3190 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
3191 i.e., as the result of the following function.
3192
3193         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
3194                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3195                 enum isl_fold type, int *tight);
3196
3197         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
3198                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3199                 enum isl_fold type, int *tight);
3200
3201 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
3202 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
3203 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
3204 of the parameters there is at least
3205 one element in the domain that reaches the bound.
3206 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
3207 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
3208 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
3209 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
3210 wrapped relation becomes the domain of the result.
3211
3212 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
3213 following functions.
3214
3215         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
3216                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
3217         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
3218                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3219         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
3220                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3221         void isl_qpolynomial_fold_free(
3222                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
3223         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
3224                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3225         void isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
3226                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3227
3228 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
3229
3230 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
3231 using the following function.
3232
3233         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
3234                 __isl_take isl_printer *p,
3235                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3236         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
3237                 __isl_take isl_printer *p,
3238                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3239
3240 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
3241 output format of the printer
3242 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
3243 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
3244 output format of the printer
3245 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
3246 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
3247 to set the names of all dimensions
3248
3249         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3250         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
3251                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3252                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3253                 const char *s);
3254
3255 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
3256
3257 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
3258 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
3259
3260         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
3261                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3262                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3263                             void *user), void *user);
3264
3265 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
3266 use either of the following two functions
3267
3268         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
3269                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3270                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3271                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3272                           void *user), void *user);
3273         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
3274                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3275                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3276                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3277                           void *user), void *user);
3278
3279 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
3280 of the difference between these two functions.
3281
3282 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
3283
3284         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
3285                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
3286                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
3287                           void *user), void *user);
3288
3289 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
3290
3291         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
3292                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
3293
3294         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
3295                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
3296                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
3297
3298         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
3299                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
3300                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
3301
3302         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
3303                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
3304                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
3305
3306         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
3307                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3308                 __isl_take isl_point *pnt);
3309
3310         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
3311                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3312                 __isl_take isl_point *pnt);
3313
3314         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
3315                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3316         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
3317                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3318                 __isl_take isl_union_set *uset);
3319
3320         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
3321                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3322
3323         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
3324                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3325
3326         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
3327                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3328
3329         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
3330                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3331                 __isl_take isl_set *context);
3332
3333         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
3334                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3335                 __isl_take isl_union_set *context);
3336
3337 The gist operation applies the gist operation to each of
3338 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
3339 In future, the operation will also exploit the context
3340 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
3341
3342         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3343         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
3344                 __isl_take isl_set *set,
3345                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3346                 int *tight);
3347         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3348         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
3349                 __isl_take isl_map *map,
3350                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3351                 int *tight);
3352         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
3353         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
3354                 __isl_take isl_union_set *uset,
3355                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3356                 int *tight);
3357         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
3358         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
3359                 __isl_take isl_union_map *umap,
3360                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3361                 int *tight);
3362
3363 The functions taking a map
3364 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
3365 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
3366 over all elements in the intersection of the range of the map
3367 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
3368 as a function of an element in the domain of the map.
3369 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
3370 intersection of the set and the domain of the
3371 piecewise quasipolynomial reduction.
3372
3373 =head2 Dependence Analysis
3374
3375 C<isl> contains specialized functionality for performing
3376 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
3377 and a collection of possible I<source> access relations,
3378 C<isl> can compute relations that describe
3379 for each iteration of the sink access, which iteration
3380 of which of the source access relations was the last
3381 to access the same data element before the given iteration
3382 of the sink access.
3383 To compute standard flow dependences, the sink should be
3384 a read, while the sources should be writes.
3385 If any of the source accesses are marked as being I<may>
3386 accesses, then there will be a dependence to the last
3387 I<must> access B<and> to any I<may> access that follows
3388 this last I<must> access.
3389 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
3390 then memory based dependence analysis is performed.
3391 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
3392 then value based dependence analysis is performed.
3393
3394         #include <isl/flow.h>
3395
3396         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
3397
3398         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
3399                 __isl_take isl_map *sink,
3400                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
3401                 int max_source);
3402         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
3403                 __isl_take isl_access_info *acc,
3404                 __isl_take isl_map *source, int must,
3405                 void *source_user);
3406         void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
3407
3408         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
3409                 __isl_take isl_access_info *acc);
3410
3411         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
3412                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
3413                           void *dep_user, void *user),
3414                 void *user);
3415         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
3416                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
3417         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
3418
3419 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
3420 dependence analysis.  The other functions are used to construct
3421 the input for this function or to read off the output.
3422
3423 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
3424 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
3425 The arguments to this functions are the sink access relation
3426 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
3427 access to the user, a callback function for specifying the
3428 relative order of source and sink accesses, and the number
3429 of source access relations that will be added.
3430 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
3431 The function is called with two user supplied tokens identifying
3432 either a source or the sink and it should return the shared nesting
3433 level and the relative order of the two accesses.
3434 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
3435 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
3436 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
3437 it should return I<2 * n>.
3438 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
3439 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
3440 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
3441 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
3442 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
3443 of the relation accesses I<all> elements in its image.
3444 The C<source_user> token is again used to identify
3445 the source access.  The range of the source access relation
3446 C<source> should have the same dimension as the range
3447 of the sink access relation.
3448 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
3449 called explicitly, because it is called implicitly by
3450 C<isl_access_info_compute_flow>.
3451
3452 The result of the dependence analysis is collected in an
3453 C<isl_flow>.  There may be elements of
3454 the sink access for which no preceding source access could be
3455 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
3456 The relations containing these elements can be obtained through
3457 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
3458 and the second with C<must> unset.
3459 In the case of standard flow dependence analysis,
3460 with the sink a read and the sources I<must> writes,
3461 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
3462 array elements and the second relation is empty.
3463 The actual flow dependences can be extracted using
3464 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
3465 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
3466 a source and the sink.  The callback function is called
3467 with four arguments, the actual flow dependence relation
3468 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
3469 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
3470 identifying the source and an additional C<void *> with value
3471 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
3472 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
3473 source and if it is not followed by any I<may> sources.
3474
3475 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
3476 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
3477
3478 A higher-level interface to dependence analysis is provided
3479 by the following function.
3480
3481         #include <isl/flow.h>
3482
3483         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
3484                 __isl_take isl_union_map *must_source,
3485                 __isl_take isl_union_map *may_source,
3486                 __isl_take isl_union_map *schedule,
3487                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
3488                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
3489                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
3490                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
3491
3492 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
3493 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
3494 of the domains of the accesses and of the schedule.
3495 The relative order of the iteration domains is given by the
3496 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
3497 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
3498 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
3499 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
3500 any of the other arguments is treated as an error.
3501
3502 =head2 Scheduling
3503
3504 B<The functionality described in this section is fairly new
3505 and may be subject to change.>
3506
3507 The following function can be used to compute a schedule
3508 for a union of domains.  The generated schedule respects
3509 all C<validity> dependences.  That is, all dependence distances
3510 over these dependences in the scheduled space are lexicographically
3511 positive.  The generated schedule schedule also tries to minimize
3512 the dependence distances over C<proximity> dependences.
3513 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
3514 for groups of domains where the dependence distances have only
3515 non-negative values.
3516 The algorithm used to construct the schedule is similar to that
3517 of C<Pluto>.
3518
3519         #include <isl/schedule.h>
3520         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
3521                 __isl_take isl_union_set *domain,
3522                 __isl_take isl_union_map *validity,
3523                 __isl_take isl_union_map *proximity);
3524         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
3525
3526 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
3527 from an C<isl_schedule> using the following function.
3528
3529         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
3530                 __isl_keep isl_schedule *sched);
3531
3532 A representation of the schedule can be printed using
3533          
3534         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
3535                 __isl_take isl_printer *p,
3536                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
3537
3538 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
3539 using the following function.
3540
3541         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
3542                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
3543
3544 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
3545 The bands inside the list can be copied and freed using the following
3546 functions.
3547
3548         #include <isl/band.h>
3549         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
3550                 __isl_keep isl_band *band);
3551         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
3552
3553 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
3554 These are referred to as the members of the band.
3555 The section of the schedule that corresponds to the band is
3556 referred to as the partial schedule of the band.
3557 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
3558 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
3559 dimensions form the suffix schedule.
3560 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
3561 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
3562 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
3563 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
3564 The properties of a band can be inspected using the following functions.
3565
3566         #include <isl/band.h>
3567         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
3568
3569         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
3570         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
3571                 __isl_keep isl_band *band);
3572
3573         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
3574                 __isl_keep isl_band *band);
3575         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
3576                 __isl_keep isl_band *band);
3577         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
3578                 __isl_keep isl_band *band);
3579
3580         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
3581         int isl_band_member_is_zero_distance(
3582                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
3583
3584 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
3585 distance'' if it does not carry any proximity dependences
3586 within its band.
3587 That is, if the dependence distances of the proximity
3588 dependences are all zero in that direction (for fixed
3589 iterations of outer bands).
3590
3591 A representation of the band can be printed using
3592
3593         #include <isl/band.h>
3594         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
3595                 __isl_take isl_printer *p,
3596                 __isl_keep isl_band *band);
3597
3598 =head2 Parametric Vertex Enumeration
3599
3600 The parametric vertex enumeration described in this section
3601 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
3602 library.
3603
3604         #include <isl/vertices.h>
3605         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
3606                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
3607
3608 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
3609 actual computation of the parametric vertices and the chamber
3610 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
3611 This information can be queried by either iterating over all
3612 the vertices or iterating over all the chambers or cells
3613 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
3614
3615         int isl_vertices_foreach_vertex(
3616                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
3617                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
3618                 void *user);
3619
3620         int isl_vertices_foreach_cell(
3621                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
3622                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
3623                 void *user);
3624         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
3625                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
3626                 void *user);
3627
3628 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
3629 the following.
3630
3631         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
3632                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
3633         int isl_vertices_get_n_vertices(
3634                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
3635         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
3636
3637 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
3638
3639         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
3640         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
3641         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
3642                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
3643         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
3644                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
3645         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
3646
3647 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
3648 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
3649 of the vertex.
3650 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
3651 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
3652 and should not be mixed with integer sets.
3653
3654 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
3655
3656         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
3657         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
3658                 __isl_keep isl_cell *cell);
3659         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
3660
3661 =head1 Applications
3662
3663 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
3664 it also contains some basic applications that use some
3665 of the functionality of C<isl>.
3666 The input may be specified in either the L<isl format>
3667 or the L<PolyLib format>.
3668
3669 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
3670
3671 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
3672 an integer element of the polyhedron, if there is any.
3673 The first column in the output is the denominator and is always
3674 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
3675 then a vector of length zero is printed.
3676
3677 =head2 C<isl_pip>
3678
3679 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
3680 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
3681 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
3682 of constraints on a parametric polyhedron.
3683 The coefficients of the parameters appear in the last columns
3684 (but before the final constant column).
3685 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
3686 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
3687 is just a dump of the internal state.
3688
3689 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
3690
3691 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
3692 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
3693 If an affine objective function
3694 is given, then the constant should appear in the last column.
3695
3696 =head2 C<isl_polytope_scan>
3697
3698 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
3699 all integer points in the polytope.