add isl_constraint_get_local_space
[platform/upstream/isl.git] / doc / user.pod
1 =head1 Introduction
2
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
12
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
22
23 =head2 Backward Incompatible Changes
24
25 =head3 Changes since isl-0.02
26
27 =over
28
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
31
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
35
36 =back
37
38 =head3 Changes since isl-0.03
39
40 =over
41
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
46
47 =back
48
49 =head3 Changes since isl-0.04
50
51 =over
52
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
55
56 =back
57
58 =head3 Changes since isl-0.05
59
60 =over
61
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
64
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
69
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take a B<map> space as input.  An old call
72 C<isl_map_identity(space)> can be rewritten to
73 C<isl_map_identity(isl_space_map_from_set(space))>.
74
75 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
76 a parameter position as input.  Instead, the exponent
77 is now expressed as the domain of the resulting relation.
78
79 =back
80
81 =head3 Changes since isl-0.06
82
83 =over
84
85 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
86 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
87 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
88
89 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
90 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
91 but they will be removed in the future.
92
93 =back
94
95 =head3 Changes since isl-0.07
96
97 =over
98
99 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
100 C<isl_pw_aff_union_max>.
101 Similarly, the function C<isl_pw_aff_add> has been renamed to
102 C<isl_pw_aff_union_add>.
103
104 =item * The C<isl_dim> type has been renamed to C<isl_space>
105 along with the associated functions.
106 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
107 but they will be removed in the future.
108
109 =item * Spaces of maps, sets and parameter domains are now
110 treated differently.  The distinction between map spaces and set spaces
111 has always been made on a conceptual level, but proper use of such spaces
112 was never checked.  Furthermore, up until isl-0.07 there was no way
113 of explicitly creating a parameter space.  These can now be created
114 directly using C<isl_space_params_alloc> or from other spaces using
115 C<isl_space_params>.
116
117 =item * The space in which C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_qpolynomial>,
118 C<isl_pw_qpolynomial>, C<isl_qpolynomial_fold> and C<isl_pw_qpolynomial_fold>
119 objects live is now a map space
120 instead of a set space.  This means, for example, that the dimensions
121 of the domain of an C<isl_aff> are now considered to be of type
122 C<isl_dim_in> instead of C<isl_dim_set>.  Extra functions have been
123 added to obtain the domain space.  Some of the constructors still
124 take a domain space and have therefore been renamed.
125
126 =item * The functions C<isl_equality_alloc> and C<isl_inequality_alloc>
127 now take an C<isl_local_space> instead of an C<isl_space>.
128 An C<isl_local_space> can be created from an C<isl_space>
129 using C<isl_local_space_from_space>.
130
131 =item * The C<isl_div> type has been removed.  Functions that used
132 to return an C<isl_div> now return an C<isl_aff>.
133 Note that the space of an C<isl_aff> is that of relation.
134 When replacing a call to C<isl_div_get_coefficient> by a call to
135 C<isl_aff_get_coefficient> any C<isl_dim_set> argument needs
136 to be replaced by C<isl_dim_in>.
137 A call to C<isl_aff_from_div> can be replaced by a call
138 to C<isl_aff_floor>.
139 A call to C<isl_qpolynomial_div(div)> call be replaced by
140 the nested call
141
142         isl_qpolynomial_from_aff(isl_aff_floor(div))
143
144 The function C<isl_constraint_div> has also been renamed
145 to C<isl_constraint_get_div>.
146
147 =item * The C<nparam> argument has been removed from
148 C<isl_map_read_from_str> and similar functions.
149 When reading input in the original PolyLib format,
150 the result will have no parameters.
151 If parameters are expected, the caller may want to perform
152 dimension manipulation on the result.
153
154 =back
155
156 =head3 Changes since isl-0.09
157
158 =over
159
160 =item * The C<schedule_split_parallel> option has been replaced
161 by the C<schedule_split_scaled> option.
162
163 =item * The first argument of C<isl_pw_aff_cond> is now
164 an C<isl_pw_aff> instead of an C<isl_set>.
165 A call C<isl_pw_aff_cond(a, b, c)> can be replaced by
166
167         isl_pw_aff_cond(isl_set_indicator_function(a), b, c)
168
169 =back
170
171 =head1 Installation
172
173 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
174 or from the git repository.  Both are available from
175 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
176 The installation process depends on how you obtained
177 the source.
178
179 =head2 Installation from the git repository
180
181 =over
182
183 =item 1 Clone or update the repository
184
185 The first time the source is obtained, you need to clone
186 the repository.
187
188         git clone git://repo.or.cz/isl.git
189
190 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
191
192         git pull
193
194 =item 2 Generate C<configure>
195
196         ./autogen.sh
197
198 =back
199
200 After performing the above steps, continue
201 with the L<Common installation instructions>.
202
203 =head2 Common installation instructions
204
205 =over
206
207 =item 1 Obtain C<GMP>
208
209 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
210 Your distribution may not provide these header files by default
211 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
212 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
213 source, available from L<http://gmplib.org/>.
214
215 =item 2 Configure
216
217 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
218 To run it, just type
219
220         ./configure
221
222 optionally followed by some configure options.
223 A complete list of options can be obtained by running
224
225         ./configure --help
226
227 Below we discuss some of the more common options.
228
229 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
230 C<piplib> functionality is currently used by default.
231 The C<--with-piplib> option can
232 be used to specify which C<piplib>
233 library to use, either an installed version (C<system>),
234 an externally built version (C<build>)
235 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
236 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
237 and C<piplib>.
238
239 =over
240
241 =item C<--prefix>
242
243 Installation prefix for C<isl>
244
245 =item C<--with-gmp-prefix>
246
247 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
248
249 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
250
251 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
252
253 =item C<--with-piplib>
254
255 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
256
257 =item C<--with-piplib-prefix>
258
259 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
260
261 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
262
263 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
264
265 =item C<--with-piplib-builddir>
266
267 Location where C<build> C<piplib> was built.
268
269 =back
270
271 =item 3 Compile
272
273         make
274
275 =item 4 Install (optional)
276
277         make install
278
279 =back
280
281 =head1 Library
282
283 =head2 Initialization
284
285 All manipulations of integer sets and relations occur within
286 the context of an C<isl_ctx>.
287 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
288 All arguments of a function are required to have been allocated
289 within the same context.
290 There are currently no functions available for moving an object
291 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
292 there is currently no way of safely moving an object from one
293 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
294
295 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
296 freed using C<isl_ctx_free>.
297 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
298 before the C<isl_ctx> itself is freed.
299
300         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
301         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
302
303 =head2 Integers
304
305 All operations on integers, mainly the coefficients
306 of the constraints describing the sets and relations,
307 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
308 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
309 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
310 are wrapped inside C<isl> specific macros.
311 The basic type is C<isl_int> and the operations below
312 are available on this type.
313 The meanings of these operations are essentially the same
314 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
315 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
316 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
317 and they need to be released with C<isl_int_clear>
318 after the last use.
319 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
320 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
321 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
322 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
323
324 =over
325
326 =item isl_int_init(i)
327
328 =item isl_int_clear(i)
329
330 =item isl_int_set(r,i)
331
332 =item isl_int_set_si(r,i)
333
334 =item isl_int_set_gmp(r,g)
335
336 =item isl_int_get_gmp(i,g)
337
338 =item isl_int_abs(r,i)
339
340 =item isl_int_neg(r,i)
341
342 =item isl_int_swap(i,j)
343
344 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
345
346 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
347
348 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
349
350 =item isl_int_add(r,i,j)
351
352 =item isl_int_sub(r,i,j)
353
354 =item isl_int_mul(r,i,j)
355
356 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
357
358 =item isl_int_addmul(r,i,j)
359
360 =item isl_int_submul(r,i,j)
361
362 =item isl_int_gcd(r,i,j)
363
364 =item isl_int_lcm(r,i,j)
365
366 =item isl_int_divexact(r,i,j)
367
368 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
369
370 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
371
372 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
373
374 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
375
376 =item isl_int_read(r,s)
377
378 =item isl_int_print(out,i,width)
379
380 =item isl_int_sgn(i)
381
382 =item isl_int_cmp(i,j)
383
384 =item isl_int_cmp_si(i,si)
385
386 =item isl_int_eq(i,j)
387
388 =item isl_int_ne(i,j)
389
390 =item isl_int_lt(i,j)
391
392 =item isl_int_le(i,j)
393
394 =item isl_int_gt(i,j)
395
396 =item isl_int_ge(i,j)
397
398 =item isl_int_abs_eq(i,j)
399
400 =item isl_int_abs_ne(i,j)
401
402 =item isl_int_abs_lt(i,j)
403
404 =item isl_int_abs_gt(i,j)
405
406 =item isl_int_abs_ge(i,j)
407
408 =item isl_int_is_zero(i)
409
410 =item isl_int_is_one(i)
411
412 =item isl_int_is_negone(i)
413
414 =item isl_int_is_pos(i)
415
416 =item isl_int_is_neg(i)
417
418 =item isl_int_is_nonpos(i)
419
420 =item isl_int_is_nonneg(i)
421
422 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
423
424 =back
425
426 =head2 Sets and Relations
427
428 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
429 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
430 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
431 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
432 can be described as a conjunction of affine constraints, while
433 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
434 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
435 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
436 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
437 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
438 where spaces are considered different if they have a different number
439 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
440 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
441 one set of variables, while relations have two sets of variables,
442 input variables and output variables.
443
444 =head2 Memory Management
445
446 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
447 several substeps and since the user is usually not interested in
448 the intermediate results, most functions that return a new object
449 will also release all the objects passed as arguments.
450 If the user still wants to use one or more of these arguments
451 after the function call, she should pass along a copy of the
452 object rather than the object itself.
453 The user is then responsible for making sure that the original
454 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
455
456 The arguments and return values of all documented functions are
457 annotated to make clear which arguments are released and which
458 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
459 are used
460
461 =over
462
463 =item C<__isl_give>
464
465 C<__isl_give> means that a new object is returned.
466 The user should make sure that the returned pointer is
467 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
468 In between, it can be used as a value for as many
469 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
470 There is one exception, and that is the case where the
471 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
472 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
473
474 =item C<__isl_take>
475
476 C<__isl_take> means that the object the argument points to
477 is taken over by the function and may no longer be used
478 by the user as an argument to any other function.
479 The pointer value must be one returned by a function
480 returning an C<__isl_give> pointer.
481 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
482 be treated as an error in the sense that the function will
483 not perform its usual operation.  However, it will still
484 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
485 are released.
486
487 =item C<__isl_keep>
488
489 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
490 temporarily.  After the function has finished, the user
491 can still use it as an argument to other functions.
492 A C<NULL> value will be treated in the same way as
493 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
494
495 =back
496
497 =head2 Error Handling
498
499 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
500 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
501 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
502 to react on error: to warn, to continue or to abort.
503
504 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
505 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
506 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
507 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
508 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
509 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
510 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
511 continue to use isl, but only to observe new errors.
512
513         #include <isl/ctx.h>
514         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
515         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
516
517 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
518 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
519 implement its own error reporting.
520
521 The last option is to directly abort the execution of the program from within
522 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
523 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
524 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
525 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
526 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
527 abort on error.
528
529 The on error behavior of isl can be specified by calling
530 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
531 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
532 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
533 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
534 It is also possible to query the current error mode.
535
536         #include <isl/options.h>
537         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
538         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
539
540 =head2 Identifiers
541
542 Identifiers are used to identify both individual dimensions
543 and tuples of dimensions.  They consist of a name and an optional
544 pointer.  Identifiers with the same name but different pointer values
545 are considered to be distinct.
546 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
547 using the following functions.
548
549         #include <isl/id.h>
550         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
551                 __isl_keep const char *name, void *user);
552         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
553         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
554
555         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
556         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
557         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
558
559         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
560                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
561
562 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
563 data structure, so the result can only be used while the
564 corresponding C<isl_id> is alive.
565
566 =head2 Spaces
567
568 Whenever a new set or relation is created from scratch,
569 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
570
571         #include <isl/space.h>
572         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
573                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
574         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
575                 unsigned nparam);
576         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
577                 unsigned nparam, unsigned dim);
578         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
579         void isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
580         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
581                 enum isl_dim_type type);
582
583 The space used for creating a parameter domain
584 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
585 For other sets, the space
586 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
587 for a relation, the space
588 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
589 C<isl_space_dim> can be used
590 to find out the number of dimensions of each type in
591 a space, where type may be
592 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
593 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
594 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
595
596 To check whether a given space is that of a set or a map
597 or whether it is a parameter space, use these functions:
598
599         #include <isl/space.h>
600         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
601         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
602
603 It is often useful to create objects that live in the
604 same space as some other object.  This can be accomplished
605 by creating the new objects
606 (see L<Creating New Sets and Relations> or
607 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
608 of the original object.
609
610         #include <isl/set.h>
611         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
612                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
613         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
614
615         #include <isl/union_set.h>
616         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
617                 __isl_keep isl_union_set *uset);
618
619         #include <isl/map.h>
620         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
621                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
622         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
623
624         #include <isl/union_map.h>
625         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
626                 __isl_keep isl_union_map *umap);
627
628         #include <isl/constraint.h>
629         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
630                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
631
632         #include <isl/polynomial.h>
633         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
634                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
635         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
636                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
637         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
638                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
639         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
640                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
641         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
642                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
643         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
644                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
645         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
646                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
647         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
648                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
649         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
650                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
651
652         #include <isl/aff.h>
653         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
654                 __isl_keep isl_aff *aff);
655         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
656                 __isl_keep isl_aff *aff);
657         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
658                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
659         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
660                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
661         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
662                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
663         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
664                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
665         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
666                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
667         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
668                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
669
670         #include <isl/point.h>
671         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
672                 __isl_keep isl_point *pnt);
673
674 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
675 using the following functions.
676
677         #include <isl/space.h>
678         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
679                 __isl_take isl_space *space,
680                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
681                 __isl_take isl_id *id);
682         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
683                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
684         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
685                 __isl_keep isl_space *space,
686                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
687         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
688                 __isl_take isl_space *space,
689                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
690                  __isl_keep const char *name);
691         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
692                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
693         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
694                 __isl_keep isl_space *space,
695                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
696
697 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
698 data structure, so the result can only be used while the
699 corresponding C<isl_space> is alive.
700 Also note that every function that operates on two sets or relations
701 requires that both arguments have the same parameters.  This also
702 means that if one of the arguments has named parameters, then the
703 other needs to have named parameters too and the names need to match.
704 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
705 arguments may have different parameters (as long as they are named),
706 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
707 the arguments.
708
709 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
710 its position can be obtained from the following function.
711
712         #include <isl/space.h>
713         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
714                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
715         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
716                 enum isl_dim_type type, const char *name);
717
718 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
719 using the following functions.
720
721         #include <isl/space.h>
722         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
723                 __isl_take isl_space *space,
724                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
725         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
726                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
727         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
728                 enum isl_dim_type type);
729         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
730                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
731         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
732                 __isl_take isl_space *space,
733                 enum isl_dim_type type, const char *s);
734         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
735                 enum isl_dim_type type);
736         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
737                 enum isl_dim_type type);
738
739 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
740 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
741 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
742 data structure.
743 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
744 to have the same name.
745
746 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
747 the domain or range of a relation can be a nested relation.
748 The following functions can be used to construct and deconstruct
749 such nested spaces.
750
751         #include <isl/space.h>
752         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
753         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
754         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
755
756 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
757 be the space of a set, while that of
758 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
759 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
760 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
761
762 Spaces can be created from other spaces
763 using the following functions.
764
765         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
766         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
767         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
768         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
769         __isl_give isl_space *isl_space_params(
770                 __isl_take isl_space *space);
771         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
772                 __isl_take isl_space *space);
773         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
774         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
775                 __isl_take isl_space *right);
776         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
777                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
778         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
779                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
780         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
781                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
782         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
783                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
784         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
785                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
786                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
787                 unsigned n);
788         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
789                 __isl_take isl_space *space);
790         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
791                 __isl_take isl_space *domain,
792                 __isl_take isl_space *range);
793         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
794         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
795                 __isl_take isl_space *space);
796
797 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
798 the name and the internal structure are lost.
799
800 =head2 Local Spaces
801
802 A local space is essentially a space with
803 zero or more existentially quantified variables.
804 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
805 using the following functions.
806
807         #include <isl/constraint.h>
808         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
809                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
810
811         #include <isl/set.h>
812         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
813                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
814
815         #include <isl/map.h>
816         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
817                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
818
819 A new local space can be created from a space using
820
821         #include <isl/local_space.h>
822         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
823                 __isl_take isl_space *space);
824
825 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
826
827         #include <isl/local_space.h>
828         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
829                 __isl_keep isl_local_space *ls);
830         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
831         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
832                 enum isl_dim_type type);
833         const char *isl_local_space_get_dim_name(
834                 __isl_keep isl_local_space *ls,
835                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
836         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
837                 __isl_take isl_local_space *ls,
838                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
839         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
840                 __isl_take isl_local_space *ls,
841                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
842                 __isl_take isl_id *id);
843         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
844                 __isl_keep isl_local_space *ls);
845         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
846                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
847         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
848                 __isl_keep isl_local_space *ls);
849         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
850
851 Two local spaces can be compared using
852
853         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
854                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
855
856 Local spaces can be created from other local spaces
857 using the following functions.
858
859         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
860                 __isl_take isl_local_space *ls);
861         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
862                 __isl_take isl_local_space *ls);
863         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
864                 __isl_take isl_local_space *ls);
865         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
866                 __isl_take isl_local_space *ls1,
867                 __isl_take isl_local_space *ls2);
868         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
869                 __isl_take isl_local_space *ls,
870                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
871         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
872                 __isl_take isl_local_space *ls,
873                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
874         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
875                 __isl_take isl_local_space *ls,
876                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
877
878 =head2 Input and Output
879
880 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
881 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
882 in some cases.
883
884 =head3 C<isl> format
885
886 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
887 syntax for describing the parameters and allows for the definition
888 of an existentially quantified variable as the integer division
889 of an affine expression.
890 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
891 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
892
893         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
894                                 i - 10 a <= 6) }
895
896 A set or relation can have several disjuncts, separated
897 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
898 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
899 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
900 C<and>.
901
902 =head3 C<PolyLib> format
903
904 If the represented set is a union, then the first line
905 contains a single number representing the number of disjuncts.
906 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
907
908 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
909 The first line contains two numbers representing
910 the number of rows and columns,
911 where the number of rows is equal to the number of constraints
912 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
913 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
914 In each row, the first column indicates whether the constraint
915 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
916 corresponds to the constant term.
917
918 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
919 appear in the last columns before the constant column.
920 The coefficients of any existentially quantified variables appear
921 between those of the set variables and those of the parameters.
922
923 =head3 Extended C<PolyLib> format
924
925 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
926 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
927 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
928 also contains four additional numbers:
929 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
930 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
931 quantified variables) and the number of parameters.
932 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
933 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
934 dimensions is zero.
935
936 =head3 Input
937
938         #include <isl/set.h>
939         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
940                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
941         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
942                 isl_ctx *ctx, const char *str);
943         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
944                 FILE *input);
945         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
946                 const char *str);
947
948         #include <isl/map.h>
949         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
950                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
951         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
952                 isl_ctx *ctx, const char *str);
953         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
954                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
955         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
956                 const char *str);
957
958         #include <isl/union_set.h>
959         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
960                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
961         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
962                 isl_ctx *ctx, const char *str);
963
964         #include <isl/union_map.h>
965         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
966                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
967         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
968                 isl_ctx *ctx, const char *str);
969
970 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
971 or the C<isl> format.
972
973 =head3 Output
974
975 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
976 be created.
977
978         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
979                 FILE *file);
980         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
981         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
982         __isl_give char *isl_printer_get_str(
983                 __isl_keep isl_printer *printer);
984
985 The printer can be inspected using the following function.
986
987         FILE *isl_printer_get_file(
988                 __isl_keep isl_printer *printer);
989
990 The behavior of the printer can be modified in various ways
991
992         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
993                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
994         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
995                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
996         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
997                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
998         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
999                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1000         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1001                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1002
1003 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1004 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1005 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1006 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
1007 C<isl_printer_set_indent>) spaces
1008 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1009 In the C<PolyLib> format output,
1010 the coefficients of the existentially quantified variables
1011 appear between those of the set variables and those
1012 of the parameters.
1013 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1014 by the specified amount (which may be negative).
1015
1016 To actually print something, use
1017
1018         #include <isl/set.h>
1019         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1020                 __isl_take isl_printer *printer,
1021                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1022         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1023                 __isl_take isl_printer *printer,
1024                 __isl_keep isl_set *set);
1025
1026         #include <isl/map.h>
1027         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1028                 __isl_take isl_printer *printer,
1029                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1030         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1031                 __isl_take isl_printer *printer,
1032                 __isl_keep isl_map *map);
1033
1034         #include <isl/union_set.h>
1035         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1036                 __isl_take isl_printer *p,
1037                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1038
1039         #include <isl/union_map.h>
1040         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1041                 __isl_take isl_printer *p,
1042                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1043
1044 When called on a file printer, the following function flushes
1045 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1046
1047         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1048                 __isl_take isl_printer *p);
1049
1050 =head2 Creating New Sets and Relations
1051
1052 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1053
1054 =over
1055
1056 =item * Empty sets and relations
1057
1058         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1059                 __isl_take isl_space *space);
1060         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1061                 __isl_take isl_space *space);
1062         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1063                 __isl_take isl_space *space);
1064         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1065                 __isl_take isl_space *space);
1066         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1067                 __isl_take isl_space *space);
1068         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1069                 __isl_take isl_space *space);
1070
1071 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1072 is only used to specify the parameters.
1073
1074 =item * Universe sets and relations
1075
1076         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1077                 __isl_take isl_space *space);
1078         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1079                 __isl_take isl_space *space);
1080         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1081                 __isl_take isl_space *space);
1082         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1083                 __isl_take isl_space *space);
1084         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1085                 __isl_take isl_union_set *uset);
1086         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1087                 __isl_take isl_union_map *umap);
1088
1089 The sets and relations constructed by the functions above
1090 contain all integer values, while those constructed by the
1091 functions below only contain non-negative values.
1092
1093         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1094                 __isl_take isl_space *space);
1095         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1096                 __isl_take isl_space *space);
1097         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1098                 __isl_take isl_space *space);
1099         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1100                 __isl_take isl_space *space);
1101
1102 =item * Identity relations
1103
1104         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1105                 __isl_take isl_space *space);
1106         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1107                 __isl_take isl_space *space);
1108
1109 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1110 to be the same.
1111
1112 =item * Lexicographic order
1113
1114         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1115                 __isl_take isl_space *set_space);
1116         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1117                 __isl_take isl_space *set_space);
1118         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1119                 __isl_take isl_space *set_space);
1120         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1121                 __isl_take isl_space *set_space);
1122         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1123                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1124         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1125                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1126         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1127                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1128         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1129                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1130
1131 The first four functions take a space for a B<set>
1132 and return relations that express that the elements in the domain
1133 are lexicographically less
1134 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1135 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1136 than the elements in the range.
1137 The last four functions take a space for a map
1138 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1139 in the domain are lexicographically less
1140 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1141 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1142 than the first C<n> dimensions in the range.
1143
1144 =back
1145
1146 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1147 using the following functions.
1148
1149         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1150                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1151         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1152                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1153
1154 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1155 using the following functions.
1156
1157         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1158                 __isl_take isl_map *map);
1159         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1160                 __isl_take isl_set *set);
1161
1162 The inverse conversions below can only be used if the input
1163 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1164 space.
1165
1166         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1167                 __isl_take isl_union_set *uset);
1168         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1169                 __isl_take isl_union_map *umap);
1170
1171 A zero-dimensional set can be constructed on a given parameter domain
1172 using the following function.
1173
1174         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1175                 __isl_take isl_set *set);
1176
1177 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1178 functions.
1179
1180         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1181                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1182         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1183         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1184                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1185         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1186                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1187         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1188         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1189                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1190         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1191         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1192         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1193         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1194         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1195         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1196
1197 Other sets and relations can be constructed by starting
1198 from a universe set or relation, adding equality and/or
1199 inequality constraints and then projecting out the
1200 existentially quantified variables, if any.
1201 Constraints can be constructed, manipulated and
1202 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1203 using the following functions.
1204
1205         #include <isl/constraint.h>
1206         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1207                 __isl_take isl_local_space *ls);
1208         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1209                 __isl_take isl_local_space *ls);
1210         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1211                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1212         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1213                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1214         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1215                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1216                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1217         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1218                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1219                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1220         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1221                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1222                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1223         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1224                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1225                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1226         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1227                 __isl_take isl_map *map,
1228                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1229         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1230                 __isl_take isl_set *set,
1231                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1232         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1233                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1234                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1235
1236 For example, to create a set containing the even integers
1237 between 10 and 42, you would use the following code.
1238
1239         isl_space *space;
1240         isl_local_space *ls;
1241         isl_constraint *c;
1242         isl_basic_set *bset;
1243
1244         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1245         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1246         ls = isl_local_space_from_space(space);
1247
1248         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1249         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1250         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1251         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1252
1253         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1254         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1255         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1256         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1257
1258         c = isl_inequality_alloc(ls);
1259         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1260         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1261         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1262
1263         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1264
1265 Or, alternatively,
1266
1267         isl_basic_set *bset;
1268         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1269                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1270
1271 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1272 describing the equalities and the inequalities.
1273
1274         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1275                 __isl_take isl_space *space,
1276                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1277                 enum isl_dim_type c1,
1278                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1279                 enum isl_dim_type c4);
1280         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1281                 __isl_take isl_space *space,
1282                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1283                 enum isl_dim_type c1,
1284                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1285                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1286
1287 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1288 different kinds of variables appear in the input matrices
1289 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1290 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1291 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1292 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1293
1294 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1295 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1296 or a list of affine expressions
1297 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1298 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1299
1300         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1301                 __isl_take isl_aff *aff);
1302         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1303                 __isl_take isl_aff *aff);
1304         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1305                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1306         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1307                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1308         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1309                 __isl_take isl_space *domain_space,
1310                 __isl_take isl_aff_list *list);
1311         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1312                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1313         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1314                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1315         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1316                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1317         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1318                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1319         __isl_give isl_union_map *
1320         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1321                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1322
1323 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1324 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1325 of zero affine expressions.
1326
1327 =head2 Inspecting Sets and Relations
1328
1329 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1330 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1331 explained in the following sections.
1332 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1333 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1334 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1335 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1336
1337         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1338                 __isl_take isl_set *set);
1339         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1340                 __isl_take isl_map *map);
1341         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1342                 __isl_take isl_union_set *uset);
1343         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1344                 __isl_take isl_union_map *umap);
1345
1346 This explicit representation defines the existentially quantified
1347 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1348 including earlier existentially quantified variables.
1349 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1350 has a unique value when the values of the other variables are known.
1351 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1352 with the same explicit representations, should appear in the
1353 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1354 either of the following functions.
1355
1356         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1357                 __isl_take isl_set *set);
1358         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1359                 __isl_take isl_map *map);
1360
1361 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1362 using the following functions, which compute an overapproximation.
1363
1364         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1365                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1366         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1367                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1368         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1369                 __isl_take isl_set *set);
1370         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1371                 __isl_take isl_map *map);
1372
1373 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1374
1375         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1376                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1377                 void *user);
1378         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1379                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1380                 void *user);
1381
1382 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1383 from
1384
1385         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1386         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1387
1388 To extract the set or map in a given space from a union, use
1389
1390         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1391                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1392                 __isl_take isl_space *space);
1393         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1394                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1395                 __isl_take isl_space *space);
1396
1397 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1398
1399         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1400                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1401                 void *user);
1402         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1403                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1404                 void *user);
1405
1406 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1407 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1408 occurs, the above functions will return -1.
1409
1410 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1411 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1412 If this is required, then the user should call one of
1413 the following functions first.
1414
1415         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1416                 __isl_take isl_set *set);
1417         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1418                 __isl_take isl_map *map);
1419
1420 The number of basic sets in a set can be obtained
1421 from
1422
1423         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1424
1425 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1426
1427         #include <isl/constraint.h>
1428
1429         int isl_basic_set_n_constraint(
1430                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1431         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1432                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1433                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1434                 void *user);
1435         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1436                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1437                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1438                 void *user);
1439         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1440
1441 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1442 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1443 occurs, the above functions will return -1.
1444 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1445 Use the following function to find out whether a constraint
1446 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1447
1448         int isl_constraint_is_equality(
1449                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1450
1451 The coefficients of the constraints can be inspected using
1452 the following functions.
1453
1454         int isl_constraint_is_lower_bound(
1455                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1456                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1457         int isl_constraint_is_upper_bound(
1458                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1459                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1460         void isl_constraint_get_constant(
1461                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1462         void isl_constraint_get_coefficient(
1463                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1464                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1465         int isl_constraint_involves_dims(
1466                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1467                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1468
1469 The explicit representations of the existentially quantified
1470 variables can be inspected using the following function.
1471 Note that the user is only allowed to use this function
1472 if the inspected set or map is the result of a call
1473 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1474 The existentially quantified variable is equal to the floor
1475 of the returned affine expression.  The affine expression
1476 itself can be inspected using the functions in
1477 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1478
1479         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1480                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1481
1482 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1483 form, use the following functions.
1484
1485         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1486                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1487                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1488                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1489         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1490                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1491                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1492                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1493         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1494                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1495                 enum isl_dim_type c1,
1496                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1497                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1498         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1499                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1500                 enum isl_dim_type c1,
1501                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1502                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1503
1504 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1505 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1506 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1507 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1508
1509 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1510 be obtained using the following functions.
1511
1512         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1513                 enum isl_dim_type type);
1514         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1515                 enum isl_dim_type type);
1516         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1517                 enum isl_dim_type type);
1518         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1519                 enum isl_dim_type type);
1520
1521 To check whether the description of a set or relation depends
1522 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1523 constraints.  Instead the following functions can be used.
1524
1525         int isl_basic_set_involves_dims(
1526                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1527                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1528         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1529                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1530         int isl_basic_map_involves_dims(
1531                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1532                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1533         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1534                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1535
1536 Similarly, the following functions can be used to check whether
1537 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1538
1539         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1540                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1541         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1542                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1543
1544 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1545 or relation can be read off or set using the following functions.
1546
1547         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1548                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1549         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1550                 __isl_take isl_set *set);
1551         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1552         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1553                 __isl_keep isl_set *set);
1554         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1555                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1556                 __isl_take isl_id *id);
1557         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1558                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1559         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1560                 enum isl_dim_type type);
1561         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1562                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1563
1564         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1565                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1566         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1567                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1568         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1569         const char *isl_set_get_tuple_name(
1570                 __isl_keep isl_set *set);
1571         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1572                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1573                 enum isl_dim_type type);
1574         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1575                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1576                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1577         const char *isl_map_get_tuple_name(
1578                 __isl_keep isl_map *map,
1579                 enum isl_dim_type type);
1580
1581 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1582 an internal data structure.
1583 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1584 read off using the following functions.
1585
1586         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1587                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1588                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1589         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1590                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1591         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1592                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1593                 unsigned pos);
1594         int isl_basic_map_has_dim_id(
1595                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1596                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1597         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1598                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1599                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1600         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1601                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1602         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1603                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1604                 unsigned pos);
1605
1606         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1607                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1608         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1609                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1610         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1611                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1612         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1613                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1614
1615         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1616                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1617                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1618         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1619                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1620                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1621         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1622                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1623         const char *isl_set_get_dim_name(
1624                 __isl_keep isl_set *set,
1625                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1626         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1627                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1628                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1629         const char *isl_map_get_dim_name(
1630                 __isl_keep isl_map *map,
1631                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1632
1633 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1634 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1635 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1636 operations and may not be preserved across those operations.
1637
1638 =head2 Properties
1639
1640 =head3 Unary Properties
1641
1642 =over
1643
1644 =item * Emptiness
1645
1646 The following functions test whether the given set or relation
1647 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1648 any computations, but simply check if the given set or relation
1649 is already known to be empty.
1650
1651         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1652         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1653         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1654         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1655         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1656         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1657         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1658         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1659         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1660         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1661
1662 =item * Universality
1663
1664         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1665         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1666         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1667
1668 =item * Single-valuedness
1669
1670         int isl_map_plain_is_single_valued(
1671                 __isl_keep isl_map *map);
1672         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1673         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1674
1675 =item * Injectivity
1676
1677         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1678         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1679         int isl_union_map_plain_is_injective(
1680                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1681         int isl_union_map_is_injective(
1682                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1683
1684 =item * Bijectivity
1685
1686         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1687         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1688
1689 =item * Position
1690
1691         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
1692                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1693                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1694                 isl_int *val);
1695         int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
1696                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1697                 isl_int *val);
1698         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
1699                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1700                 isl_int *val);
1701
1702 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1703 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
1704
1705 =item * Space
1706
1707 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
1708
1709         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
1710         int isl_union_set_is_params(
1711                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1712
1713 =item * Wrapping
1714
1715 The following functions check whether the domain of the given
1716 (basic) set is a wrapped relation.
1717
1718         int isl_basic_set_is_wrapping(
1719                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1720         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1721
1722 =item * Internal Product
1723
1724         int isl_basic_map_can_zip(
1725                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1726         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1727
1728 Check whether the product of domain and range of the given relation
1729 can be computed,
1730 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1731
1732 =item * Currying
1733
1734         int isl_basic_map_can_curry(
1735                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1736         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
1737
1738 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
1739
1740 =back
1741
1742 =head3 Binary Properties
1743
1744 =over
1745
1746 =item * Equality
1747
1748         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1749                 __isl_keep isl_set *set2);
1750         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1751                 __isl_keep isl_set *set2);
1752         int isl_union_set_is_equal(
1753                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1754                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1755         int isl_basic_map_is_equal(
1756                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1757                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1758         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1759                 __isl_keep isl_map *map2);
1760         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1761                 __isl_keep isl_map *map2);
1762         int isl_union_map_is_equal(
1763                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1764                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1765
1766 =item * Disjointness
1767
1768         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1769                 __isl_keep isl_set *set2);
1770
1771 =item * Subset
1772
1773         int isl_basic_set_is_subset(
1774                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
1775                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
1776         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1777                 __isl_keep isl_set *set2);
1778         int isl_set_is_strict_subset(
1779                 __isl_keep isl_set *set1,
1780                 __isl_keep isl_set *set2);
1781         int isl_union_set_is_subset(
1782                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1783                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1784         int isl_union_set_is_strict_subset(
1785                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1786                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1787         int isl_basic_map_is_subset(
1788                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1789                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1790         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1791                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1792                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1793         int isl_map_is_subset(
1794                 __isl_keep isl_map *map1,
1795                 __isl_keep isl_map *map2);
1796         int isl_map_is_strict_subset(
1797                 __isl_keep isl_map *map1,
1798                 __isl_keep isl_map *map2);
1799         int isl_union_map_is_subset(
1800                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1801                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1802         int isl_union_map_is_strict_subset(
1803                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1804                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1805
1806 =back
1807
1808 =head2 Unary Operations
1809
1810 =over
1811
1812 =item * Complement
1813
1814         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1815                 __isl_take isl_set *set);
1816         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
1817                 __isl_take isl_map *map);
1818
1819 =item * Inverse map
1820
1821         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1822                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1823         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1824                 __isl_take isl_map *map);
1825         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1826                 __isl_take isl_union_map *umap);
1827
1828 =item * Projection
1829
1830         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1831                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1832                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1833         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1834                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1835                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1836         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1837                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1838         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1839                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1840         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
1841                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1842         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1843                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1844         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1845                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1846         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
1847         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
1848         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1849                 __isl_take isl_map *bmap);
1850         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1851                 __isl_take isl_map *map);
1852         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
1853                 __isl_take isl_union_set *uset);
1854         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
1855                 __isl_take isl_union_map *umap);
1856         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1857                 __isl_take isl_union_map *umap);
1858         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1859                 __isl_take isl_union_map *umap);
1860
1861         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1862                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1863         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1864                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1865         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1866         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1867         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1868                 __isl_take isl_union_map *umap);
1869         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1870                 __isl_take isl_union_map *umap);
1871
1872 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1873 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1874
1875 =item * Elimination
1876
1877         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
1878                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1879                 unsigned first, unsigned n);
1880         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
1881                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1882                 enum isl_dim_type type,
1883                 unsigned first, unsigned n);
1884         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
1885                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1886                 unsigned first, unsigned n);
1887
1888 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
1889 without removing the dimensions.
1890
1891 =item * Slicing
1892
1893         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
1894                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1895                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1896                 isl_int value);
1897         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
1898                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1899                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1900         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
1901                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1902                 isl_int value);
1903         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
1904                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1905         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
1906                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1907                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1908         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
1909                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1910
1911 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1912 dimension has the fixed given value.
1913
1914         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
1915                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1916                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1917         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(
1918                 __isl_take isl_set *set,
1919                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1920                 isl_int value);
1921         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
1922                 __isl_take isl_set *set,
1923                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1924         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
1925                 __isl_take isl_map *map,
1926                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1927         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(
1928                 __isl_take isl_set *set,
1929                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1930                 isl_int value);
1931         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
1932                 __isl_take isl_set *set,
1933                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1934         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
1935                 __isl_take isl_map *map,
1936                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1937
1938 Intersect the set or relation with the half-space where the given
1939 dimension has a value bounded by the fixed given value.
1940
1941         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
1942                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1943                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1944         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
1945                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1946                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1947
1948 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1949 dimensions are equal to each other.
1950
1951         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
1952                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1953                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1954
1955 Intersect the relation with the hyperplane where the given
1956 dimensions have opposite values.
1957
1958         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
1959                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1960                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1961
1962 Intersect the relation with the half-space where the given
1963 dimensions satisfy the given ordering.
1964
1965 =item * Identity
1966
1967         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
1968                 __isl_take isl_set *set);
1969         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
1970                 __isl_take isl_union_set *uset);
1971
1972 Construct an identity relation on the given (union) set.
1973
1974 =item * Deltas
1975
1976         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
1977                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1978         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
1979         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
1980                 __isl_take isl_union_map *umap);
1981
1982 These functions return a (basic) set containing the differences
1983 between image elements and corresponding domain elements in the input.
1984
1985         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
1986                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1987         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
1988                 __isl_take isl_map *map);
1989         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
1990                 __isl_take isl_union_map *umap);
1991
1992 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1993 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
1994
1995 =item * Coalescing
1996
1997 Simplify the representation of a set or relation by trying
1998 to combine pairs of basic sets or relations into a single
1999 basic set or relation.
2000
2001         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2002         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2003         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2004                 __isl_take isl_union_set *uset);
2005         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2006                 __isl_take isl_union_map *umap);
2007
2008 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2009 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2010 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2011 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2012 the following option.
2013
2014         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2015                 isl_ctx *ctx, int val);
2016         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2017                 isl_ctx *ctx);
2018
2019 =item * Detecting equalities
2020
2021         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2022                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2023         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2024                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2025         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2026                 __isl_take isl_set *set);
2027         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2028                 __isl_take isl_map *map);
2029         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2030                 __isl_take isl_union_set *uset);
2031         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2032                 __isl_take isl_union_map *umap);
2033
2034 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2035 equalities.
2036
2037 =item * Removing redundant constraints
2038
2039         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2040                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2041         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2042                 __isl_take isl_set *set);
2043         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2044                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2045         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2046                 __isl_take isl_map *map);
2047
2048 =item * Convex hull
2049
2050         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2051                 __isl_take isl_set *set);
2052         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2053                 __isl_take isl_map *map);
2054
2055 If the input set or relation has any existentially quantified
2056 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2057
2058 =item * Simple hull
2059
2060         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2061                 __isl_take isl_set *set);
2062         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2063                 __isl_take isl_map *map);
2064         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2065                 __isl_take isl_union_map *umap);
2066
2067 These functions compute a single basic set or relation
2068 that contains the whole input set or relation.
2069 In particular, the output is described by translates
2070 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2071
2072 =begin latex
2073
2074 (See \autoref{s:simple hull}.)
2075
2076 =end latex
2077
2078 =item * Affine hull
2079
2080         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2081                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2082         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2083                 __isl_take isl_set *set);
2084         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2085                 __isl_take isl_union_set *uset);
2086         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2087                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2088         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2089                 __isl_take isl_map *map);
2090         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2091                 __isl_take isl_union_map *umap);
2092
2093 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2094 per space.
2095
2096 =item * Polyhedral hull
2097
2098         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2099                 __isl_take isl_set *set);
2100         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2101                 __isl_take isl_map *map);
2102         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2103                 __isl_take isl_union_set *uset);
2104         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2105                 __isl_take isl_union_map *umap);
2106
2107 These functions compute a single basic set or relation
2108 not involving any existentially quantified variables
2109 that contains the whole input set or relation.
2110 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2111 per space.
2112
2113 =item * Feasibility
2114
2115         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2116                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2117         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2118                 __isl_take isl_set *set);
2119         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2120                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2121         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2122                 __isl_take isl_map *map);
2123
2124 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2125 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2126
2127 =item * Optimization
2128
2129         #include <isl/ilp.h>
2130         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
2131                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2132                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
2133         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
2134                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2135         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
2136                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2137
2138 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2139 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2140 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
2141 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
2142
2143 =item * Parametric optimization
2144
2145         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2146                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2147         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2148                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2149         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2150                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2151
2152 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2153 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2154 of the other set or output dimensions.
2155 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2156
2157 =item * Dual
2158
2159 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2160 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2161 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2162 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2163 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2164 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2165 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2166 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2167 in future.  In particular, future implementations may use different
2168 dualization algorithms or skip the elimination step.
2169
2170         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2171                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2172         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2173                 __isl_take isl_set *set);
2174         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2175                 __isl_take isl_union_set *bset);
2176         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2177                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2178         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2179                 __isl_take isl_set *set);
2180         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2181                 __isl_take isl_union_set *bset);
2182
2183 =item * Power
2184
2185         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power(
2186                 __isl_take isl_map *map, isl_int exp);
2187         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_fixed_power(
2188                 __isl_take isl_union_map *umap, isl_int exp);
2189
2190 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2191 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2192 of C<map> is computed.
2193
2194         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2195                 int *exact);
2196         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2197                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2198
2199 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2200 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2201 I<k>th power of C<map>.
2202 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2203 then C<*exact> is set to C<1>.
2204
2205 =item * Transitive closure
2206
2207         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2208                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2209         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2210                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2211
2212 Compute the transitive closure of C<map>.
2213 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2214 then C<*exact> is set to C<1>.
2215
2216 =item * Reaching path lengths
2217
2218         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2219                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2220
2221 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2222 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2223 end up in the given element.
2224 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2225 then C<*exact> is set to C<1>.
2226 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2227 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2228 In particular, if the input relation is a dependence relation
2229 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2230 to the free schedule.
2231 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2232 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2233 the overapproximation), then you will get an error message.
2234
2235 =item * Wrapping
2236
2237         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2238                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2239         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2240                 __isl_take isl_map *map);
2241         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2242                 __isl_take isl_union_map *umap);
2243         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2244                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2245         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2246                 __isl_take isl_set *set);
2247         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2248                 __isl_take isl_union_set *uset);
2249
2250 =item * Flattening
2251
2252 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2253 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2254 then the name of the space is also removed.
2255
2256         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2257                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2258         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2259                 __isl_take isl_set *set);
2260         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2261                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2262         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2263                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2264         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2265                 __isl_take isl_map *map);
2266         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2267                 __isl_take isl_map *map);
2268         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2269                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2270         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2271                 __isl_take isl_map *map);
2272
2273         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2274                 __isl_take isl_set *set);
2275
2276 The function above constructs a relation
2277 that maps the input set to a flattened version of the set.
2278
2279 =item * Lifting
2280
2281 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2282 to the existentially quantified variables in the input.
2283 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2284 is the original space and the range corresponds to the original
2285 existentially quantified variables.
2286
2287         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2288                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2289         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2290                 __isl_take isl_set *set);
2291         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2292                 __isl_take isl_union_set *uset);
2293
2294 Given a local space that contains the existentially quantified
2295 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2296 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2297 can be constructed using the following function.
2298
2299         #include <isl/local_space.h>
2300         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2301                 __isl_take isl_local_space *ls);
2302
2303 =item * Internal Product
2304
2305         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2306                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2307         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2308                 __isl_take isl_map *map);
2309         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2310                 __isl_take isl_union_map *umap);
2311
2312 Given a relation with nested relations for domain and range,
2313 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2314
2315 =item * Currying
2316
2317         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2318                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2319         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2320                 __isl_take isl_map *map);
2321         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2322                 __isl_take isl_union_map *umap);
2323
2324 Given a relation with a nested relation for domain,
2325 move the range of the nested relation out of the domain
2326 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2327 with the original range as range of this nested relation.
2328
2329 =item * Aligning parameters
2330
2331         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2332                 __isl_take isl_set *set,
2333                 __isl_take isl_space *model);
2334         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2335                 __isl_take isl_map *map,
2336                 __isl_take isl_space *model);
2337
2338 Change the order of the parameters of the given set or relation
2339 such that the first parameters match those of C<model>.
2340 This may involve the introduction of extra parameters.
2341 All parameters need to be named.
2342
2343 =item * Dimension manipulation
2344
2345         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2346                 __isl_take isl_set *set,
2347                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2348         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2349                 __isl_take isl_map *map,
2350                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2351         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2352                 __isl_take isl_set *set,
2353                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2354         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2355                 __isl_take isl_map *map,
2356                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2357         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2358                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2359                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2360                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2361                 unsigned n);
2362         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2363                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2364                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2365                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2366                 unsigned n);
2367         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2368                 __isl_take isl_set *set,
2369                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2370                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2371                 unsigned n);
2372         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2373                 __isl_take isl_map *map,
2374                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2375                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2376                 unsigned n);
2377
2378 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2379 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2380 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2381 to add new parameters, assuming
2382 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2383 are not sufficient.
2384
2385 =back
2386
2387 =head2 Binary Operations
2388
2389 The two arguments of a binary operation not only need to live
2390 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2391 the same (number of) parameters.
2392
2393 =head3 Basic Operations
2394
2395 =over
2396
2397 =item * Intersection
2398
2399         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2400                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2401                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2402         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2403                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2404                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2405         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2406                 __isl_take isl_set *set,
2407                 __isl_take isl_set *params);
2408         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2409                 __isl_take isl_set *set1,
2410                 __isl_take isl_set *set2);
2411         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2412                 __isl_take isl_union_set *uset,
2413                 __isl_take isl_set *set);
2414         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2415                 __isl_take isl_union_map *umap,
2416                 __isl_take isl_set *set);
2417         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2418                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2419                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2420         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2421                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2422                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2423         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2424                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2425                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2426         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2427                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2428                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2429         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2430                 __isl_take isl_map *map,
2431                 __isl_take isl_set *params);
2432         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2433                 __isl_take isl_map *map,
2434                 __isl_take isl_set *set);
2435         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2436                 __isl_take isl_map *map,
2437                 __isl_take isl_set *set);
2438         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2439                 __isl_take isl_map *map1,
2440                 __isl_take isl_map *map2);
2441         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2442                 __isl_take isl_union_map *umap,
2443                 __isl_take isl_union_set *uset);
2444         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2445                 __isl_take isl_union_map *umap,
2446                 __isl_take isl_union_set *uset);
2447         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2448                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2449                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2450
2451 =item * Union
2452
2453         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2454                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2455                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2456         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2457                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2458                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2459         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2460                 __isl_take isl_set *set1,
2461                 __isl_take isl_set *set2);
2462         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2463                 __isl_take isl_map *map1,
2464                 __isl_take isl_map *map2);
2465         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2466                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2467                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2468         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2469                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2470                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2471
2472 =item * Set difference
2473
2474         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2475                 __isl_take isl_set *set1,
2476                 __isl_take isl_set *set2);
2477         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2478                 __isl_take isl_map *map1,
2479                 __isl_take isl_map *map2);
2480         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2481                 __isl_take isl_map *map,
2482                 __isl_take isl_set *dom);
2483         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2484                 __isl_take isl_map *map,
2485                 __isl_take isl_set *dom);
2486         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2487                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2488                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2489         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2490                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2491                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2492
2493 =item * Application
2494
2495         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2496                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2497                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2498         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2499                 __isl_take isl_set *set,
2500                 __isl_take isl_map *map);
2501         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2502                 __isl_take isl_union_set *uset,
2503                 __isl_take isl_union_map *umap);
2504         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2505                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2506                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2507         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2508                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2509                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2510         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2511                 __isl_take isl_map *map1,
2512                 __isl_take isl_map *map2);
2513         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2514                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2515                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2516         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2517                 __isl_take isl_map *map1,
2518                 __isl_take isl_map *map2);
2519         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2520                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2521                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2522
2523 =item * Cartesian Product
2524
2525         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2526                 __isl_take isl_set *set1,
2527                 __isl_take isl_set *set2);
2528         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2529                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2530                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2531         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
2532                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2533                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2534         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2535                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2536                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2537         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
2538                 __isl_take isl_map *map1,
2539                 __isl_take isl_map *map2);
2540         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2541                 __isl_take isl_map *map1,
2542                 __isl_take isl_map *map2);
2543         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2544                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2545                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2546         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2547                 __isl_take isl_map *map1,
2548                 __isl_take isl_map *map2);
2549         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2550                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2551                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2552
2553 The above functions compute the cross product of the given
2554 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2555 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2556 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2557 instead.
2558
2559         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2560                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2561                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2562         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2563                 __isl_take isl_set *set1,
2564                 __isl_take isl_set *set2);
2565         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
2566                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2567                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2568         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
2569                 __isl_take isl_map *map1,
2570                 __isl_take isl_map *map2);
2571         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
2572                 __isl_take isl_map *map1,
2573                 __isl_take isl_map *map2);
2574         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
2575                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2576                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2577         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
2578                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2579                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2580         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
2581                 __isl_take isl_map *map1,
2582                 __isl_take isl_map *map2);
2583
2584 =item * Simplification
2585
2586         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
2587                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2588                 __isl_take isl_basic_set *context);
2589         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
2590                 __isl_take isl_set *context);
2591         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
2592                 __isl_take isl_set *set,
2593                 __isl_take isl_set *context);
2594         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
2595                 __isl_take isl_union_set *uset,
2596                 __isl_take isl_union_set *context);
2597         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
2598                 __isl_take isl_union_set *uset,
2599                 __isl_take isl_set *set);
2600         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
2601                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2602                 __isl_take isl_basic_map *context);
2603         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
2604                 __isl_take isl_map *context);
2605         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
2606                 __isl_take isl_map *map,
2607                 __isl_take isl_set *context);
2608         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
2609                 __isl_take isl_map *map,
2610                 __isl_take isl_set *context);
2611         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
2612                 __isl_take isl_map *map,
2613                 __isl_take isl_set *context);
2614         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
2615                 __isl_take isl_union_map *umap,
2616                 __isl_take isl_union_map *context);
2617         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
2618                 __isl_take isl_union_map *umap,
2619                 __isl_take isl_set *set);
2620         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
2621                 __isl_take isl_union_map *umap,
2622                 __isl_take isl_union_set *uset);
2623         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
2624                 __isl_take isl_union_map *umap,
2625                 __isl_take isl_union_set *uset);
2626
2627 The gist operation returns a set or relation that has the
2628 same intersection with the context as the input set or relation.
2629 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
2630 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
2631 are removed.
2632 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
2633 per space.
2634
2635 =back
2636
2637 =head3 Lexicographic Optimization
2638
2639 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
2640 the following functions
2641 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
2642 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
2643 that satisfy C<dom>.
2644 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2645 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
2646 has no elements.
2647 In other words, the union of the parameter values
2648 for which the result is non-empty and of C<*empty>
2649 is equal to C<dom>.
2650
2651         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
2652                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2653                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2654                 __isl_give isl_set **empty);
2655         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
2656                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2657                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2658                 __isl_give isl_set **empty);
2659         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
2660                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2661                 __isl_give isl_set **empty);
2662         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2663                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2664                 __isl_give isl_set **empty);
2665
2666 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2667 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2668 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2669 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2670
2671         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2672                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2673         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2674                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2675         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2676                 __isl_take isl_set *set);
2677         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2678                 __isl_take isl_set *set);
2679         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2680                 __isl_take isl_union_set *uset);
2681         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2682                 __isl_take isl_union_set *uset);
2683
2684 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
2685 the following functions
2686 compute a relation that maps each element of C<dom>
2687 to the single lexicographic minimum or maximum
2688 of the elements that are associated to that same
2689 element in C<map> (or C<bmap>).
2690 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2691 that contains the elements in C<dom> that do not map
2692 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
2693 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
2694 is equal to C<dom>.
2695
2696         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
2697                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2698                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2699                 __isl_give isl_set **empty);
2700         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
2701                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2702                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2703                 __isl_give isl_set **empty);
2704         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
2705                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2706                 __isl_give isl_set **empty);
2707         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
2708                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2709                 __isl_give isl_set **empty);
2710
2711 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
2712 return a map mapping each element in the domain of
2713 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
2714 of all elements associated to that element.
2715 In case of union relations, the optimum is computed per space.
2716
2717         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
2718                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2719         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
2720                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2721         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
2722                 __isl_take isl_map *map);
2723         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
2724                 __isl_take isl_map *map);
2725         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
2726                 __isl_take isl_union_map *umap);
2727         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
2728                 __isl_take isl_union_map *umap);
2729
2730 The following functions return their result in the form of
2731 a piecewise multi-affine expression
2732 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
2733 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
2734 returning a basic set or relation.
2735
2736         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2737         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
2738                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2739         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2740         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
2741                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2742                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2743                 __isl_give isl_set **empty);
2744         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2745         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
2746                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2747                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2748                 __isl_give isl_set **empty);
2749         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2750         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
2751                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2752                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2753                 __isl_give isl_set **empty);
2754         __isl_give isl_pw_multi_aff *
2755         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
2756                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2757                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2758                 __isl_give isl_set **empty);
2759
2760 =head2 Lists
2761
2762 Lists are defined over several element types, including
2763 C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_basic_set> and C<isl_set>.
2764 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
2765 Lists can be created, copied and freed using the following functions.
2766
2767         #include <isl/list.h>
2768         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
2769                 __isl_take isl_set *el);
2770         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
2771                 isl_ctx *ctx, int n);
2772         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
2773                 __isl_keep isl_set_list *list);
2774         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
2775                 __isl_take isl_set_list *list,
2776                 __isl_take isl_set *el);
2777         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
2778                 __isl_take isl_set_list *list1,
2779                 __isl_take isl_set_list *list2);
2780         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
2781
2782 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
2783 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
2784 element.
2785
2786 Lists can be inspected using the following functions.
2787
2788         #include <isl/list.h>
2789         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
2790         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
2791         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
2792                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
2793         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
2794                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
2795                 void *user);
2796
2797 Lists can be printed using
2798
2799         #include <isl/list.h>
2800         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
2801                 __isl_take isl_printer *p,
2802                 __isl_keep isl_set_list *list);
2803
2804 =head2 Vectors
2805
2806 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
2807
2808         #include <isl/vec.h>
2809         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
2810                 unsigned size);
2811         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
2812         void isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
2813
2814 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
2815 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2816
2817         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
2818         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
2819         int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec,
2820                 int pos, isl_int *v);
2821         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(
2822                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, isl_int v);
2823         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
2824                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
2825         __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec,
2826                 isl_int v);
2827         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
2828                 int v);
2829
2830 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2831 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2832
2833 =head2 Matrices
2834
2835 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
2836
2837         #include <isl/mat.h>
2838         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
2839                 unsigned n_row, unsigned n_col);
2840         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
2841         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
2842
2843 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
2844 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2845
2846         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
2847         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
2848         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
2849         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
2850                 int row, int col, isl_int *v);
2851         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
2852                 int row, int col, isl_int v);
2853         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
2854                 int row, int col, int v);
2855
2856 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2857 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2858
2859 The following function can be used to compute the (right) inverse
2860 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
2861 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
2862 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
2863
2864         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
2865
2866 The following function can be used to compute the (right) kernel
2867 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
2868 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
2869
2870         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
2871
2872 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
2873
2874 The zero quasi affine expression on a given domain can be created using
2875
2876         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
2877                 __isl_take isl_local_space *ls);
2878
2879 Note that the space in which the resulting object lives is a map space
2880 with the given space as domain and a one-dimensional range.
2881
2882 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
2883 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
2884 be created using the following functions.
2885
2886         #include <isl/aff.h>
2887         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
2888                 __isl_take isl_space *space);
2889         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
2890                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
2891         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
2892                 __isl_take isl_aff *aff);
2893
2894 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
2895 and 0 outside the set can be created using the following function.
2896
2897         #include <isl/aff.h>
2898         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
2899                 __isl_take isl_set *set);
2900
2901 Quasi affine expressions can be copied and freed using
2902
2903         #include <isl/aff.h>
2904         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
2905         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
2906
2907         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
2908                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2909         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2910
2911 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
2912 using the following function.  The constraint is required to have
2913 a non-zero coefficient for the specified dimension.
2914
2915         #include <isl/constraint.h>
2916         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
2917                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
2918                 enum isl_dim_type type, int pos);
2919
2920 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
2921 using the following function.
2922
2923         #include <isl/constraint.h>
2924         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
2925                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
2926
2927 Conversely, an equality constraint equating
2928 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
2929 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
2930
2931         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
2932                 __isl_take isl_aff *aff);
2933         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
2934                 __isl_take isl_aff *aff);
2935
2936 The expression can be inspected using
2937
2938         #include <isl/aff.h>
2939         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
2940         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
2941                 enum isl_dim_type type);
2942         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
2943                 __isl_keep isl_aff *aff);
2944         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
2945                 __isl_keep isl_aff *aff);
2946         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
2947                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2948         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
2949                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
2950                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2951         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
2952                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2953         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
2954                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
2955                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2956         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
2957                 isl_int *v);
2958         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
2959                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2960         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
2961                 isl_int *v);
2962         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
2963                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
2964
2965         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2966         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2967                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2968                           __isl_take isl_aff *aff,
2969                           void *user), void *user);
2970
2971         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
2972         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2973
2974         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
2975                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2976         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2977                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2978
2979         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2980         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2981                 enum isl_dim_type type);
2982         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2983
2984 It can be modified using
2985
2986         #include <isl/aff.h>
2987         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
2988                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2989                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
2990         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
2991                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
2992                 unsigned pos, const char *s);
2993         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
2994                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
2995                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
2996         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
2997                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
2998                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2999                 __isl_take isl_id *id);
3000         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
3001                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3002         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3003                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3004         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
3005                 __isl_take isl_aff *aff,
3006                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3007         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3008                 __isl_take isl_aff *aff,
3009                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3010         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
3011                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3012
3013         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
3014                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3015         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3016                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3017         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
3018                 __isl_take isl_aff *aff,
3019                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3020         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3021                 __isl_take isl_aff *aff,
3022                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3023
3024         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3025                 __isl_take isl_aff *aff,
3026                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3027         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3028                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3029                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3030         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3031                 __isl_take isl_aff *aff,
3032                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3033         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3034                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3035                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3036         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3037                 __isl_take isl_aff *aff,
3038                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3039         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3040                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3041                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3042
3043 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
3044 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3045 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
3046 the possibly rational constant or coefficient.
3047
3048 To check whether an affine expressions is obviously zero
3049 or obviously equal to some other affine expression, use
3050
3051         #include <isl/aff.h>
3052         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3053         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3054                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3055         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3056                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3057                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3058
3059 Operations include
3060
3061         #include <isl/aff.h>
3062         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3063                 __isl_take isl_aff *aff2);
3064         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3065                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3066                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3067         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3068                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3069                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3070         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3071                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3072                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3073         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3074                 __isl_take isl_aff *aff2);
3075         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3076                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3077                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3078         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3079         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3080                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3081         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3082         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3083                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3084         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3085         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3086                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3087         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
3088                 isl_int mod);
3089         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
3090                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
3091         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
3092                 isl_int f);
3093         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
3094                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3095         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
3096                 isl_int f);
3097         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3098                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3099         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
3100                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3101
3102         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3103                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3104         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3105                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3106
3107         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3108                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3109
3110         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3111                 __isl_take isl_aff *aff,
3112                 __isl_take isl_space *model);
3113         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3114                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3115                 __isl_take isl_space *model);
3116
3117         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3118                 __isl_take isl_aff *aff);
3119
3120         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3121                 __isl_take isl_aff *aff,
3122                 __isl_take isl_set *context);
3123         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3124                 __isl_take isl_set *context);
3125         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3126                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3127                 __isl_take isl_set *context);
3128         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3129                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3130                 __isl_take isl_set *context);
3131
3132         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3133                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3134         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3135                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3136                 __isl_take isl_set *set);
3137         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3138                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3139                 __isl_take isl_set *set);
3140
3141         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3142                 __isl_take isl_aff *aff2);
3143         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3144                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3145                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3146
3147 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3148 to be a constant.
3149
3150         #include <isl/aff.h>
3151         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3152                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3153         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3154                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3155         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3156                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3157                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3158         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3159                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3160                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3161         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3162                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3163                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3164         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3165                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3166                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3167         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3168                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3169                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3170         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3171                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3172                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3173
3174         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3175                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3176                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3177         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3178                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3179                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3180         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3181                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3182                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3183         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3184                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3185                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3186         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3187                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3188                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3189         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3190                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3191                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3192
3193 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3194 containing those elements in the shared space
3195 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3196 The function C<isl_aff_ge_set> returns a set
3197 containing those elements in the shared domain
3198 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3199 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3200 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3201
3202         #include <isl/aff.h>
3203         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3204                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3205         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3206                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3207         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3208                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3209
3210 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
3211 containing those elements in the domain
3212 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
3213
3214         #include <isl/aff.h>
3215         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
3216                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
3217                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
3218                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
3219
3220 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
3221 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
3222 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
3223 where C<cond> is zero.
3224
3225         #include <isl/aff.h>
3226         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
3227                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3228                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3229         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
3230                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3231                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3232         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
3233                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3234                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3235
3236 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
3237 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3238 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3239 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3240 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3241 associated expression is the defined one.
3242
3243 An expression can be read from input using
3244
3245         #include <isl/aff.h>
3246         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3247                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3248         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
3249                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3250
3251 An expression can be printed using
3252
3253         #include <isl/aff.h>
3254         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
3255                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
3256
3257         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
3258                 __isl_take isl_printer *p,
3259                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3260
3261 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
3262
3263 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
3264 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
3265
3266 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a C<isl_aff_list> using the
3267 following function.
3268
3269         #include <isl/aff.h>
3270         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
3271                 __isl_take isl_space *space,
3272                 __isl_take isl_aff_list *list);
3273
3274 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
3275 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
3276 for each output dimension),
3277 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
3278 either a universe or a specified domain) or
3279 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
3280 on a given domain
3281 can be created using the following functions.
3282
3283         #include <isl/aff.h>
3284         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
3285                 __isl_take isl_space *space);
3286         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
3287                 __isl_take isl_space *space);
3288         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3289         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
3290                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3291         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
3292                 __isl_take isl_set *set,
3293                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
3294         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
3295                 __isl_take isl_set *set);
3296
3297         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3298         isl_union_pw_multi_aff_empty(
3299                 __isl_take isl_space *space);
3300         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3301         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
3302                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
3303                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3304         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3305         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
3306                 __isl_take isl_union_set *uset);
3307
3308 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
3309 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
3310 and the C<isl_map> is single-valued.
3311
3312         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
3313                 __isl_take isl_set *set);
3314         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
3315                 __isl_take isl_map *map);
3316
3317 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
3318
3319         #include <isl/aff.h>
3320         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
3321                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3322         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
3323
3324         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
3325                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3326         void *isl_pw_multi_aff_free(
3327                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3328
3329         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3330         isl_union_pw_multi_aff_copy(
3331                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3332         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
3333                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3334
3335 The expression can be inspected using
3336
3337         #include <isl/aff.h>
3338         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
3339                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3340         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
3341                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3342         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
3343                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3344         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
3345                 enum isl_dim_type type);
3346         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
3347                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3348                 enum isl_dim_type type);
3349         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
3350                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
3351         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
3352                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
3353         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
3354                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3355                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3356         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
3357                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3358                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3359         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
3360                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
3361                 enum isl_dim_type type);
3362         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
3363                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3364                 enum isl_dim_type type);
3365         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
3366                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3367                 enum isl_dim_type type);
3368         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
3369                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3370                 enum isl_dim_type type);
3371
3372         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
3373                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
3374                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3375                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
3376                             void *user), void *user);
3377
3378         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
3379                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
3380                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3381                             void *user), void *user);
3382
3383 It can be modified using
3384
3385         #include <isl/aff.h>
3386         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
3387                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
3388                 __isl_take isl_aff *aff);
3389         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
3390                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3391                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3392         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
3393                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3394                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3395         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
3396                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3397                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3398
3399         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
3400                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3401                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3402
3403 To check whether two multiple affine expressions are
3404 obviously equal to each other, use
3405
3406         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
3407                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
3408         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
3409                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
3410                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
3411
3412 Operations include
3413
3414         #include <isl/aff.h>
3415         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
3416                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
3417                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
3418         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
3419                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3420                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3421         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
3422                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3423                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3424         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
3425                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3426                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3427         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
3428                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3429                 isl_int f);
3430         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
3431                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3432                 __isl_take isl_set *set);
3433         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
3434                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3435                 __isl_take isl_set *set);
3436         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
3437                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3438                 __isl_give isl_local_space **ls);
3439         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
3440                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3441         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
3442                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3443                 __isl_take isl_set *context);
3444         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
3445                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
3446                 __isl_take isl_set *context);
3447         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
3448                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3449                 __isl_take isl_set *set);
3450         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
3451                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
3452                 __isl_take isl_set *set);
3453         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
3454                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3455         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
3456                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
3457         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
3458                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
3459                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
3460         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3461         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
3462                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
3463                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
3464         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
3465         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
3466                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
3467                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
3468
3469 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
3470 then it is assigned the local space that lies at the basis of
3471 the lifting applied.
3472
3473 An expression can be read from input using
3474
3475         #include <isl/aff.h>
3476         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
3477                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3478         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
3479                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3480
3481 An expression can be printed using
3482
3483         #include <isl/aff.h>
3484         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
3485                 __isl_take isl_printer *p,
3486                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
3487         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
3488                 __isl_take isl_printer *p,
3489                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
3490         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
3491                 __isl_take isl_printer *p,
3492                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
3493
3494 =head2 Points
3495
3496 Points are elements of a set.  They can be used to construct
3497 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
3498 individual elements of a set.
3499 The zero point (the origin) can be created using
3500
3501         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
3502
3503 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
3504 using
3505
3506         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
3507                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3508         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
3509                 __isl_take isl_point *pnt,
3510                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3511
3512         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
3513                 __isl_take isl_point *pnt,
3514                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
3515         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
3516                 __isl_take isl_point *pnt,
3517                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
3518
3519 Other properties can be obtained using
3520
3521         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
3522
3523 Points can be copied or freed using
3524
3525         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
3526                 __isl_keep isl_point *pnt);
3527         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
3528
3529 A singleton set can be created from a point using
3530
3531         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
3532                 __isl_take isl_point *pnt);
3533         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
3534                 __isl_take isl_point *pnt);
3535
3536 and a box can be created from two opposite extremal points using
3537
3538         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
3539                 __isl_take isl_point *pnt1,
3540                 __isl_take isl_point *pnt2);
3541         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
3542                 __isl_take isl_point *pnt1,
3543                 __isl_take isl_point *pnt2);
3544
3545 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
3546 the following functions.
3547
3548         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
3549                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
3550                 void *user);
3551         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
3552                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
3553                 void *user);
3554
3555 The function C<fn> is called for each integer point in
3556 C<set> with as second argument the last argument of
3557 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
3558 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
3559 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
3560 enumerating and return C<-1> as well.
3561 If the enumeration is performed successfully and to completion,
3562 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
3563
3564 To obtain a single point of a (basic) set, use
3565
3566         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
3567                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3568         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
3569                 __isl_take isl_set *set);
3570
3571 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
3572 resulting point will be ``void'', a property that can be
3573 tested using
3574
3575         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
3576
3577 =head2 Piecewise Quasipolynomials
3578
3579 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
3580 a parametric point to a rational value.
3581 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
3582 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
3583 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
3584 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
3585 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
3586 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
3587 that contains the point.  Outside of the union of cells,
3588 the value is assumed to be zero.
3589 For example, the piecewise quasipolynomial
3590
3591         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
3592
3593 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
3594 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
3595 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
3596 defined over different domains.
3597 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
3598 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
3599 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
3600 the number of points in the map
3601
3602         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
3603
3604 =head3 Input and Output
3605
3606 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
3607
3608         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3609         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
3610                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3611
3612 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
3613 using the following functions.
3614
3615         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
3616                 __isl_take isl_printer *p,
3617                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
3618
3619         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
3620                 __isl_take isl_printer *p,
3621                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3622
3623         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
3624                 __isl_take isl_printer *p,
3625                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3626
3627 The output format of the printer
3628 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
3629 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
3630 is supported.
3631 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
3632 to set the names of all dimensions
3633
3634         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
3635                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3636                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3637                 const char *s);
3638         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
3639         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
3640                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3641                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3642                 const char *s);
3643
3644 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
3645
3646 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
3647 More complicated quasipolynomials can be created by applying
3648 operations such as addition and multiplication
3649 on the resulting quasipolynomials
3650
3651         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
3652                 __isl_take isl_space *domain);
3653         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
3654                 __isl_take isl_space *domain);
3655         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
3656                 __isl_take isl_space *domain);
3657         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
3658                 __isl_take isl_space *domain);
3659         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
3660                 __isl_take isl_space *domain);
3661         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
3662                 __isl_take isl_space *domain,
3663                 const isl_int n, const isl_int d);
3664         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
3665                 __isl_take isl_space *domain,
3666                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3667         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
3668                 __isl_take isl_aff *aff);
3669
3670 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
3671 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
3672 the functions above corresponds to the domain of this map space.
3673
3674 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
3675 with a single cell can be created using the following functions.
3676 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
3677 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
3678
3679         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
3680                 __isl_take isl_space *space);
3681         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
3682                 __isl_take isl_set *set,
3683                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3684         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
3685                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3686         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
3687                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3688
3689         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
3690                 __isl_take isl_space *space);
3691         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
3692                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3693         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
3694                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3695                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3696
3697 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
3698 functions.
3699
3700         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
3701                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
3702         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
3703
3704         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
3705                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3706         void *isl_pw_qpolynomial_free(
3707                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3708
3709         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
3710                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3711         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
3712                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3713
3714 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
3715
3716 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
3717 piecewise quasipolynomial, use the following function
3718
3719         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
3720                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3721                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
3722                 void *user);
3723
3724 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
3725
3726         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
3727         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
3728                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3729                 __isl_take isl_space *space);
3730
3731 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
3732 use either of the following two functions
3733
3734         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
3735                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3736                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3737                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3738                           void *user), void *user);
3739         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
3740                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3741                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3742                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3743                           void *user), void *user);
3744
3745 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
3746 and C<-1> on failure.  The difference between
3747 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
3748 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
3749 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
3750 compute unique representations for all existentially quantified
3751 variables and then turn these existentially quantified variables
3752 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
3753 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
3754 will not have any existentially quantified variables, but that
3755 the dimensions of the sets may be different for different
3756 invocations of C<fn>.
3757
3758 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
3759 use
3760
3761         int isl_qpolynomial_foreach_term(
3762                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3763                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
3764                           void *user), void *user);
3765
3766 The terms themselves can be inspected and freed using
3767 these functions
3768
3769         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
3770                 enum isl_dim_type type);
3771         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
3772                 isl_int *n);
3773         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
3774                 isl_int *d);
3775         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
3776                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3777         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
3778                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
3779         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
3780
3781 Each term is a product of parameters, set variables and
3782 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
3783 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
3784 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
3785 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
3786 using C<isl_int_init> before calling these functions.
3787
3788 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
3789
3790 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
3791 use the following function.
3792
3793         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3794                 isl_int *n, isl_int *d);
3795
3796 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
3797 then the numerator and denominator of the constant
3798 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
3799
3800 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
3801 obviously equal, use
3802
3803         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
3804                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3805                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3806
3807 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
3808
3809         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
3810                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
3811         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
3812                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3813         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
3814                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3815                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3816         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
3817                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3818                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3819         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
3820                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3821                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3822         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
3823                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
3824
3825         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
3826                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3827                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3828         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
3829                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3830                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3831         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
3832                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3833                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3834         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
3835                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3836         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
3837                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3838                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3839         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
3840                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
3841
3842         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
3843                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3844                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3845         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
3846                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3847                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3848         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
3849                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3850                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3851
3852         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
3853                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3854                 __isl_take isl_point *pnt);
3855
3856         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
3857                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3858                 __isl_take isl_point *pnt);
3859
3860         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
3861                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3862         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3863                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
3864                 __isl_take isl_set *set);
3865         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
3866                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
3867                 __isl_take isl_set *set);
3868
3869         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
3870                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3871         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3872                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
3873                 __isl_take isl_union_set *uset);
3874         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3875         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
3876                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
3877                 __isl_take isl_set *set);
3878
3879         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
3880                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3881                 __isl_take isl_space *model);
3882
3883         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
3884                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3885         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
3886                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3887
3888         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
3889                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3890
3891         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
3892                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3893                 __isl_take isl_set *context);
3894         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
3895                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3896                 __isl_take isl_set *context);
3897
3898         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
3899                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3900                 __isl_take isl_set *context);
3901         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
3902                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3903                 __isl_take isl_set *context);
3904
3905         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3906         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
3907                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3908                 __isl_take isl_set *context);
3909         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
3910                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3911                 __isl_take isl_union_set *context);
3912
3913 The gist operation applies the gist operation to each of
3914 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
3915 The context is also exploited
3916 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
3917
3918         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3919                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
3920         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3921         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3922                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
3923
3924 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
3925 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
3926 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
3927 will lie somewhere in between.
3928
3929 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
3930
3931 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
3932 reduction (or fold) of quasipolynomials.
3933 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
3934 The objects are mainly used to represent the result of
3935 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
3936 i.e., as the result of the following function.
3937
3938         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
3939                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3940                 enum isl_fold type, int *tight);
3941
3942         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
3943                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3944                 enum isl_fold type, int *tight);
3945
3946 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
3947 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
3948 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
3949 of the parameters there is at least
3950 one element in the domain that reaches the bound.
3951 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
3952 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
3953 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
3954 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
3955 wrapped relation becomes the domain of the result.
3956
3957 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
3958 following functions.
3959
3960         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
3961                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
3962         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
3963                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3964         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
3965                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3966         void isl_qpolynomial_fold_free(
3967                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
3968         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
3969                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3970         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
3971                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3972
3973 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
3974
3975 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
3976 using the following function.
3977
3978         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
3979                 __isl_take isl_printer *p,
3980                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3981         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
3982                 __isl_take isl_printer *p,
3983                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3984
3985 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
3986 output format of the printer
3987 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
3988 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
3989 output format of the printer
3990 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
3991 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
3992 to set the names of all dimensions
3993
3994         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3995         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
3996                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3997                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3998                 const char *s);
3999
4000 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
4001
4002 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
4003 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
4004
4005         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
4006                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4007                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4008                             void *user), void *user);
4009
4010 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
4011 use either of the following two functions
4012
4013         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
4014                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4015                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4016                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4017                           void *user), void *user);
4018         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
4019                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4020                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4021                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4022                           void *user), void *user);
4023
4024 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
4025 of the difference between these two functions.
4026
4027 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
4028
4029         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
4030                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
4031                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
4032                           void *user), void *user);
4033
4034 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
4035
4036 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
4037 obviously equal, use
4038
4039         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
4040                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4041                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4042
4043 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
4044
4045         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
4046                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
4047
4048         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
4049                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4050                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4051
4052         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
4053                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4054                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4055
4056         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
4057                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4058                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4059
4060         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
4061                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4062                 __isl_take isl_point *pnt);
4063
4064         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
4065                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4066                 __isl_take isl_point *pnt);
4067
4068         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4069         sl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4070                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4071                 __isl_take isl_set *set);
4072
4073         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
4074                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4075         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
4076                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4077                 __isl_take isl_union_set *uset);
4078         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4079         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4080                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4081                 __isl_take isl_set *set);
4082
4083         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
4084                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4085
4086         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4087                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4088
4089         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4090                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4091
4092         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
4093                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4094                 __isl_take isl_set *context);
4095         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
4096                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4097                 __isl_take isl_set *context);
4098
4099         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
4100                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4101                 __isl_take isl_set *context);
4102         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4103                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4104                 __isl_take isl_set *context);
4105
4106         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
4107                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4108                 __isl_take isl_union_set *context);
4109         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4110         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4111                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4112                 __isl_take isl_set *context);
4113
4114 The gist operation applies the gist operation to each of
4115 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
4116 In future, the operation will also exploit the context
4117 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
4118
4119         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4120         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
4121                 __isl_take isl_set *set,
4122                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4123                 int *tight);
4124         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4125         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
4126                 __isl_take isl_map *map,
4127                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4128                 int *tight);
4129         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4130         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4131                 __isl_take isl_union_set *uset,
4132                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4133                 int *tight);
4134         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4135         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
4136                 __isl_take isl_union_map *umap,
4137                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4138                 int *tight);
4139
4140 The functions taking a map
4141 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
4142 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
4143 over all elements in the intersection of the range of the map
4144 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
4145 as a function of an element in the domain of the map.
4146 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
4147 intersection of the set and the domain of the
4148 piecewise quasipolynomial reduction.
4149
4150 =head2 Dependence Analysis
4151
4152 C<isl> contains specialized functionality for performing
4153 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
4154 and a collection of possible I<source> access relations,
4155 C<isl> can compute relations that describe
4156 for each iteration of the sink access, which iteration
4157 of which of the source access relations was the last
4158 to access the same data element before the given iteration
4159 of the sink access.
4160 The resulting dependence relations map source iterations
4161 to the corresponding sink iterations.
4162 To compute standard flow dependences, the sink should be
4163 a read, while the sources should be writes.
4164 If any of the source accesses are marked as being I<may>
4165 accesses, then there will be a dependence from the last
4166 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
4167 this last I<must> access.
4168 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
4169 then memory based dependence analysis is performed.
4170 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
4171 then value based dependence analysis is performed.
4172
4173         #include <isl/flow.h>
4174
4175         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
4176
4177         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
4178                 __isl_take isl_map *sink,
4179                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
4180                 int max_source);
4181         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
4182                 __isl_take isl_access_info *acc,
4183                 __isl_take isl_map *source, int must,
4184                 void *source_user);
4185         void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
4186
4187         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
4188                 __isl_take isl_access_info *acc);
4189
4190         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
4191                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
4192                           void *dep_user, void *user),
4193                 void *user);
4194         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
4195                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
4196         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
4197
4198 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
4199 dependence analysis.  The other functions are used to construct
4200 the input for this function or to read off the output.
4201
4202 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
4203 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
4204 The arguments to this functions are the sink access relation
4205 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
4206 access to the user, a callback function for specifying the
4207 relative order of source and sink accesses, and the number
4208 of source access relations that will be added.
4209 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
4210 The function is called with two user supplied tokens identifying
4211 either a source or the sink and it should return the shared nesting
4212 level and the relative order of the two accesses.
4213 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
4214 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
4215 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
4216 it should return I<2 * n>.
4217 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
4218 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
4219 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
4220 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
4221 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
4222 of the relation accesses I<all> elements in its image.
4223 The C<source_user> token is again used to identify
4224 the source access.  The range of the source access relation
4225 C<source> should have the same dimension as the range
4226 of the sink access relation.
4227 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
4228 called explicitly, because it is called implicitly by
4229 C<isl_access_info_compute_flow>.
4230
4231 The result of the dependence analysis is collected in an
4232 C<isl_flow>.  There may be elements of
4233 the sink access for which no preceding source access could be
4234 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
4235 The relations containing these elements can be obtained through
4236 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
4237 and the second with C<must> unset.
4238 In the case of standard flow dependence analysis,
4239 with the sink a read and the sources I<must> writes,
4240 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
4241 array elements and the second relation is empty.
4242 The actual flow dependences can be extracted using
4243 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
4244 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
4245 a source and the sink.  The callback function is called
4246 with four arguments, the actual flow dependence relation
4247 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
4248 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
4249 identifying the source and an additional C<void *> with value
4250 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
4251 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
4252 source and if it is not followed by any I<may> sources.
4253
4254 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
4255 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
4256
4257 A higher-level interface to dependence analysis is provided
4258 by the following function.
4259
4260         #include <isl/flow.h>
4261
4262         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
4263                 __isl_take isl_union_map *must_source,
4264                 __isl_take isl_union_map *may_source,
4265                 __isl_take isl_union_map *schedule,
4266                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
4267                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
4268                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
4269                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
4270
4271 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
4272 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
4273 of the domains of the accesses and of the schedule.
4274 The relative order of the iteration domains is given by the
4275 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
4276 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
4277 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
4278 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
4279 any of the other arguments is treated as an error.
4280
4281 =head3 Interaction with Dependence Analysis
4282
4283 During the dependence analysis, we frequently need to perform
4284 the following operation.  Given a relation between sink iterations
4285 and potential soure iterations from a particular source domain,
4286 what is the last potential source iteration corresponding to each
4287 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
4288 the set of potential source iterations before or after each such operation.
4289 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
4290 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
4291 the sink iteration can ever be executed without one or more of
4292 the corresponding potential source iterations being executed.
4293 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
4294 but fixed source iteration from the potential source iterations.
4295 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
4296 function.
4297
4298         #include <isl/flow.h>
4299
4300         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
4301                 __isl_keep isl_map *source_map,
4302                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
4303                 void *user);
4304         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
4305                 __isl_take isl_access_info *acc,
4306                 isl_access_restrict fn, void *user);
4307
4308 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
4309 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
4310 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
4311 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
4312 mapping sink iterations to potential source iterations.
4313 The second argument represents the sink iterations for which
4314 we want to compute the last source iteration.
4315 The third argument is the token corresponding to the source
4316 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
4317 The callback is expected to return a restriction on either the input or
4318 the output of the operation computing the last potential source.
4319 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
4320 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
4321 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
4322 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
4323 iterations is required.
4324 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
4325 An C<isl_restriction> object can be created and freed using the following
4326 functions.
4327
4328         #include <isl/flow.h>
4329
4330         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
4331                 __isl_take isl_set *source_restr,
4332                 __isl_take isl_set *sink_restr);
4333         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
4334                 __isl_take isl_set *source_restr);
4335         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
4336                 __isl_keep isl_map *source_map);
4337         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
4338                 __isl_keep isl_map *source_map);
4339         void *isl_restriction_free(
4340                 __isl_take isl_restriction *restr);
4341
4342 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
4343 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
4344 is essentially equivalent to
4345
4346         isl_restriction_input(isl_set_universe(
4347             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4348                             isl_set_universe(
4349             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4350
4351 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
4352
4353         isl_restriction_input(isl_set_empty(
4354             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
4355                             isl_set_universe(
4356             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
4357
4358 =head2 Scheduling
4359
4360 B<The functionality described in this section is fairly new
4361 and may be subject to change.>
4362
4363 The following function can be used to compute a schedule
4364 for a union of domains.
4365 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
4366 to that of C<Pluto>.
4367 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
4368 be selected.
4369 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
4370 That is, all dependence distances over these dependences in the
4371 scheduled space are lexicographically positive.
4372 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
4373 C<proximity> dependences.
4374 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
4375 for groups of domains where the dependence distances have only
4376 non-negative values.
4377 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
4378 distances are only minimized during the extension to a
4379 full-dimensional schedule.
4380
4381         #include <isl/schedule.h>
4382         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
4383                 __isl_take isl_union_set *domain,
4384                 __isl_take isl_union_map *validity,
4385                 __isl_take isl_union_map *proximity);
4386         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
4387
4388 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
4389 from an C<isl_schedule> using the following function.
4390
4391         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
4392                 __isl_keep isl_schedule *sched);
4393
4394 A representation of the schedule can be printed using
4395          
4396         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
4397                 __isl_take isl_printer *p,
4398                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4399
4400 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
4401 using the following function.
4402
4403         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
4404                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
4405
4406 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
4407 The bands inside the list can be copied and freed using the following
4408 functions.
4409
4410         #include <isl/band.h>
4411         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
4412                 __isl_keep isl_band *band);
4413         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
4414
4415 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
4416 These are referred to as the members of the band.
4417 The section of the schedule that corresponds to the band is
4418 referred to as the partial schedule of the band.
4419 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
4420 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
4421 dimensions form the suffix schedule.
4422 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
4423 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
4424 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
4425 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
4426 The properties of a band can be inspected using the following functions.
4427
4428         #include <isl/band.h>
4429         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
4430
4431         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
4432         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
4433                 __isl_keep isl_band *band);
4434
4435         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
4436                 __isl_keep isl_band *band);
4437         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
4438                 __isl_keep isl_band *band);
4439         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
4440                 __isl_keep isl_band *band);
4441
4442         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
4443         int isl_band_member_is_zero_distance(
4444                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
4445
4446 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
4447 distance'' if it does not carry any proximity dependences
4448 within its band.
4449 That is, if the dependence distances of the proximity
4450 dependences are all zero in that direction (for fixed
4451 iterations of outer bands).
4452
4453 A representation of the band can be printed using
4454
4455         #include <isl/band.h>
4456         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
4457                 __isl_take isl_printer *p,
4458                 __isl_keep isl_band *band);
4459
4460 =head3 Options
4461
4462         #include <isl/schedule.h>
4463         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
4464                 isl_ctx *ctx, int val);
4465         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
4466                 isl_ctx *ctx);
4467         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
4468                 isl_ctx *ctx, int val);
4469         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
4470                 isl_ctx *ctx);
4471         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
4472                 isl_ctx *ctx, int val);
4473         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
4474                 isl_ctx *ctx);
4475         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
4476                 isl_ctx *ctx, int val);
4477         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
4478                 isl_ctx *ctx);
4479         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
4480                 isl_ctx *ctx, int val);
4481         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
4482                 isl_ctx *ctx);
4483         int isl_options_set_schedule_algorithm(
4484                 isl_ctx *ctx, int val);
4485         int isl_options_get_schedule_algorithm(
4486                 isl_ctx *ctx);
4487
4488
4489 =over
4490
4491 =item * schedule_max_coefficient
4492
4493 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
4494 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
4495 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
4496 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
4497 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
4498 coefficients.
4499
4500 =item * schedule_max_constant_term
4501
4502 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
4503 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
4504 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
4505 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
4506 bounds on the constant coefficients.
4507
4508 =item * schedule_maximize_band_depth
4509
4510 If this option is set, we do not split bands at the point
4511 where we detect splitting is necessary. Instead, we
4512 backtrack and split bands as early as possible. This
4513 reduces the number of splits and maximizes the width of
4514 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
4515
4516 =item * schedule_outer_zero_distance
4517
4518 If this option is set, then we try to construct schedules
4519 where the outermost scheduling dimension in each band
4520 results in a zero dependence distance over the proximity
4521 dependences.
4522
4523 =item * schedule_split_scaled
4524
4525 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
4526 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
4527 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
4528 divisor.
4529 The constant term is then placed in a separate band and the linear
4530 part is reduced.
4531
4532 =item * schedule_algorithm
4533
4534 Selects the scheduling algorithm to be used.
4535 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
4536 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
4537
4538 =back
4539
4540 =head2 Parametric Vertex Enumeration
4541
4542 The parametric vertex enumeration described in this section
4543 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
4544 library.
4545
4546         #include <isl/vertices.h>
4547         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
4548                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
4549
4550 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
4551 actual computation of the parametric vertices and the chamber
4552 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
4553 This information can be queried by either iterating over all
4554 the vertices or iterating over all the chambers or cells
4555 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
4556
4557         int isl_vertices_foreach_vertex(
4558                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4559                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4560                 void *user);
4561
4562         int isl_vertices_foreach_cell(
4563                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
4564                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
4565                 void *user);
4566         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
4567                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
4568                 void *user);
4569
4570 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
4571 the following.
4572
4573         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
4574                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4575         int isl_vertices_get_n_vertices(
4576                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
4577         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
4578
4579 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
4580
4581         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4582         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
4583         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
4584                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4585         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
4586                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
4587         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
4588
4589 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
4590 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
4591 of the vertex.
4592 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
4593 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
4594 and should not be mixed with integer sets.
4595
4596 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
4597
4598         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
4599         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
4600                 __isl_keep isl_cell *cell);
4601         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
4602
4603 =head1 Applications
4604
4605 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
4606 it also contains some basic applications that use some
4607 of the functionality of C<isl>.
4608 The input may be specified in either the L<isl format>
4609 or the L<PolyLib format>.
4610
4611 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
4612
4613 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
4614 an integer element of the polyhedron, if there is any.
4615 The first column in the output is the denominator and is always
4616 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
4617 then a vector of length zero is printed.
4618
4619 =head2 C<isl_pip>
4620
4621 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
4622 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
4623 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
4624 of constraints on a parametric polyhedron.
4625 The coefficients of the parameters appear in the last columns
4626 (but before the final constant column).
4627 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
4628 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
4629 is just a dump of the internal state.
4630
4631 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
4632
4633 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
4634 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
4635 If an affine objective function
4636 is given, then the constant should appear in the last column.
4637
4638 =head2 C<isl_polytope_scan>
4639
4640 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
4641 all integer points in the polytope.