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