add isl_union_map_simple_hull
[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 =back
66
67 =head1 Installation
68
69 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
70 or from the git repository.  Both are available from
71 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
72 The installation process depends on how you obtained
73 the source.
74
75 =head2 Installation from the git repository
76
77 =over
78
79 =item 1 Clone or update the repository
80
81 The first time the source is obtained, you need to clone
82 the repository.
83
84         git clone git://repo.or.cz/isl.git
85
86 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
87
88         git pull
89
90 =item 2 Generate C<configure>
91
92         ./autogen.sh
93
94 =back
95
96 After performing the above steps, continue
97 with the L<Common installation instructions>.
98
99 =head2 Common installation instructions
100
101 =over
102
103 =item 1 Obtain C<GMP>
104
105 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
106 Your distribution may not provide these header files by default
107 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
108 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
109 source, available from L<http://gmplib.org/>.
110
111 =item 2 Configure
112
113 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
114 To run it, just type
115
116         ./configure
117
118 optionally followed by some configure options.
119 A complete list of options can be obtained by running
120
121         ./configure --help
122
123 Below we discuss some of the more common options.
124
125 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
126 C<piplib> functionality is currently used by default.
127 The C<--with-piplib> option can
128 be used to specify which C<piplib>
129 library to use, either an installed version (C<system>),
130 an externally built version (C<build>)
131 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
132 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
133 and C<piplib>.
134
135 =over
136
137 =item C<--prefix>
138
139 Installation prefix for C<isl>
140
141 =item C<--with-gmp-prefix>
142
143 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
144
145 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
146
147 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
148
149 =item C<--with-piplib>
150
151 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
152
153 =item C<--with-piplib-prefix>
154
155 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
156
157 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
158
159 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
160
161 =item C<--with-piplib-builddir>
162
163 Location where C<build> C<piplib> was built.
164
165 =back
166
167 =item 3 Compile
168
169         make
170
171 =item 4 Install (optional)
172
173         make install
174
175 =back
176
177 =head1 Library
178
179 =head2 Initialization
180
181 All manipulations of integer sets and relations occur within
182 the context of an C<isl_ctx>.
183 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
184 All arguments of a function are required to have been allocated
185 within the same context.
186 There are currently no functions available for moving an object
187 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
188 there is currently no way of safely moving an object from one
189 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
190
191 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
192 freed using C<isl_ctx_free>.
193 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
194 before the C<isl_ctx> itself is freed.
195
196         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
197         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
198
199 =head2 Integers
200
201 All operations on integers, mainly the coefficients
202 of the constraints describing the sets and relations,
203 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
204 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
205 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
206 are wrapped inside C<isl> specific macros.
207 The basic type is C<isl_int> and the operations below
208 are available on this type.
209 The meanings of these operations are essentially the same
210 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
211 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
212 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
213 and they need to be released with C<isl_int_clear>
214 after the last use.
215 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
216 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
217 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
218 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
219
220 =over
221
222 =item isl_int_init(i)
223
224 =item isl_int_clear(i)
225
226 =item isl_int_set(r,i)
227
228 =item isl_int_set_si(r,i)
229
230 =item isl_int_set_gmp(r,g)
231
232 =item isl_int_get_gmp(i,g)
233
234 =item isl_int_abs(r,i)
235
236 =item isl_int_neg(r,i)
237
238 =item isl_int_swap(i,j)
239
240 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
241
242 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
243
244 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
245
246 =item isl_int_add(r,i,j)
247
248 =item isl_int_sub(r,i,j)
249
250 =item isl_int_mul(r,i,j)
251
252 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
253
254 =item isl_int_addmul(r,i,j)
255
256 =item isl_int_submul(r,i,j)
257
258 =item isl_int_gcd(r,i,j)
259
260 =item isl_int_lcm(r,i,j)
261
262 =item isl_int_divexact(r,i,j)
263
264 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
265
266 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
267
268 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
269
270 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
271
272 =item isl_int_read(r,s)
273
274 =item isl_int_print(out,i,width)
275
276 =item isl_int_sgn(i)
277
278 =item isl_int_cmp(i,j)
279
280 =item isl_int_cmp_si(i,si)
281
282 =item isl_int_eq(i,j)
283
284 =item isl_int_ne(i,j)
285
286 =item isl_int_lt(i,j)
287
288 =item isl_int_le(i,j)
289
290 =item isl_int_gt(i,j)
291
292 =item isl_int_ge(i,j)
293
294 =item isl_int_abs_eq(i,j)
295
296 =item isl_int_abs_ne(i,j)
297
298 =item isl_int_abs_lt(i,j)
299
300 =item isl_int_abs_gt(i,j)
301
302 =item isl_int_abs_ge(i,j)
303
304 =item isl_int_is_zero(i)
305
306 =item isl_int_is_one(i)
307
308 =item isl_int_is_negone(i)
309
310 =item isl_int_is_pos(i)
311
312 =item isl_int_is_neg(i)
313
314 =item isl_int_is_nonpos(i)
315
316 =item isl_int_is_nonneg(i)
317
318 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
319
320 =back
321
322 =head2 Sets and Relations
323
324 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
325 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
326 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
327 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
328 can be described as a conjunction of affine constraints, while
329 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
330 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
331 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
332 to have the same dimension.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
333 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s of I<different> dimensions,
334 where dimensions with different space names
335 (see L<Dimension Specifications>) are considered different as well.
336 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
337 one set of variables, while relations have two sets of variables,
338 input variables and output variables.
339
340 =head2 Memory Management
341
342 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
343 several substeps and since the user is usually not interested in
344 the intermediate results, most functions that return a new object
345 will also release all the objects passed as arguments.
346 If the user still wants to use one or more of these arguments
347 after the function call, she should pass along a copy of the
348 object rather than the object itself.
349 The user is then responsible for make sure that the original
350 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
351
352 The arguments and return values of all documents functions are
353 annotated to make clear which arguments are released and which
354 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
355 are used
356
357 =over
358
359 =item C<__isl_give>
360
361 C<__isl_give> means that a new object is returned.
362 The user should make sure that the returned pointer is
363 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
364 In between, it can be used as a value for as many
365 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
366 There is one exception, and that is the case where the
367 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
368 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
369
370 =item C<__isl_take>
371
372 C<__isl_take> means that the object the argument points to
373 is taken over by the function and may no longer be used
374 by the user as an argument to any other function.
375 The pointer value must be one returned by a function
376 returning an C<__isl_give> pointer.
377 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
378 be treated as an error in the sense that the function will
379 not perform its usual operation.  However, it will still
380 make sure that all the the other C<__isl_take> arguments
381 are released.
382
383 =item C<__isl_keep>
384
385 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
386 temporarily.  After the function has finished, the user
387 can still use it as an argument to other functions.
388 A C<NULL> value will be treated in the same way as
389 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
390
391 =back
392
393 =head2 Dimension Specifications
394
395 Whenever a new set or relation is created from scratch,
396 its dimension needs to be specified using an C<isl_dim>.
397
398         #include <isl/dim.h>
399         __isl_give isl_dim *isl_dim_alloc(isl_ctx *ctx,
400                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
401         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_alloc(isl_ctx *ctx,
402                 unsigned nparam, unsigned dim);
403         __isl_give isl_dim *isl_dim_copy(__isl_keep isl_dim *dim);
404         void isl_dim_free(__isl_take isl_dim *dim);
405         unsigned isl_dim_size(__isl_keep isl_dim *dim,
406                 enum isl_dim_type type);
407
408 The dimension specification used for creating a set
409 needs to be created using C<isl_dim_set_alloc>, while
410 that for creating a relation
411 needs to be created using C<isl_dim_alloc>.
412 C<isl_dim_size> can be used
413 to find out the number of dimensions of each type in
414 a dimension specification, where type may be
415 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
416 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
417 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
418
419 It is often useful to create objects that live in the
420 same space as some other object.  This can be accomplished
421 by creating the new objects
422 (see L<Creating New Sets and Relations> or
423 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the dimension
424 specification of the original object.
425
426         #include <isl/set.h>
427         __isl_give isl_dim *isl_basic_set_get_dim(
428                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
429         __isl_give isl_dim *isl_set_get_dim(__isl_keep isl_set *set);
430
431         #include <isl/union_set.h>
432         __isl_give isl_dim *isl_union_set_get_dim(
433                 __isl_keep isl_union_set *uset);
434
435         #include <isl/map.h>
436         __isl_give isl_dim *isl_basic_map_get_dim(
437                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
438         __isl_give isl_dim *isl_map_get_dim(__isl_keep isl_map *map);
439
440         #include <isl/union_map.h>
441         __isl_give isl_dim *isl_union_map_get_dim(
442                 __isl_keep isl_union_map *umap);
443
444         #include <isl/polynomial.h>
445         __isl_give isl_dim *isl_qpolynomial_get_dim(
446                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
447         __isl_give isl_dim *isl_pw_qpolynomial_get_dim(
448                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
449         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_get_dim(
450                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
451         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_dim(
452                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
453
454 The names of the individual dimensions may be set or read off
455 using the following functions.
456
457         #include <isl/dim.h>
458         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_name(__isl_take isl_dim *dim,
459                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
460                                  __isl_keep const char *name);
461         __isl_keep const char *isl_dim_get_name(__isl_keep isl_dim *dim,
462                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos);
463
464 Note that C<isl_dim_get_name> returns a pointer to some internal
465 data structure, so the result can only be used while the
466 corresponding C<isl_dim> is alive.
467 Also note that every function that operates on two sets or relations
468 requires that both arguments have the same parameters.  This also
469 means that if one of the arguments has named parameters, then the
470 other needs to have named parameters too and the names need to match.
471 Pairs of C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map> arguments may
472 have different parameters (as long as they are named), in which case
473 the result will have as parameters the union of the parameters of
474 the arguments.
475
476 The names of entire spaces may be set or read off
477 using the following functions.
478
479         #include <isl/dim.h>
480         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_tuple_name(
481                 __isl_take isl_dim *dim,
482                 enum isl_dim_type type, const char *s);
483         const char *isl_dim_get_tuple_name(__isl_keep isl_dim *dim,
484                 enum isl_dim_type type);
485
486 The C<dim> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
487 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_dim_get_name>,
488 the C<isl_dim_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
489 data structure.
490 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
491 to have the same name.
492
493 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
494 the domain or range of a relation can be a nested relation.
495 The following functions can be used to construct and deconstruct
496 such nested dimension specifications.
497
498         #include <isl/dim.h>
499         int isl_dim_is_wrapping(__isl_keep isl_dim *dim);
500         __isl_give isl_dim *isl_dim_wrap(__isl_take isl_dim *dim);
501         __isl_give isl_dim *isl_dim_unwrap(__isl_take isl_dim *dim);
502
503 The input to C<isl_dim_is_wrapping> and C<isl_dim_unwrap> should
504 be the dimension specification of a set, while that of
505 C<isl_dim_wrap> should be the dimension specification of a relation.
506 Conversely, the output of C<isl_dim_unwrap> is the dimension specification
507 of a relation, while that of C<isl_dim_wrap> is the dimension specification
508 of a set.
509
510 Dimension specifications can be created from other dimension
511 specifications using the following functions.
512
513         __isl_give isl_dim *isl_dim_domain(__isl_take isl_dim *dim);
514         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_domain(__isl_take isl_dim *dim);
515         __isl_give isl_dim *isl_dim_range(__isl_take isl_dim *dim);
516         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_range(__isl_take isl_dim *dim);
517         __isl_give isl_dim *isl_dim_reverse(__isl_take isl_dim *dim);
518         __isl_give isl_dim *isl_dim_join(__isl_take isl_dim *left,
519                 __isl_take isl_dim *right);
520         __isl_give isl_dim *isl_dim_insert(__isl_take isl_dim *dim,
521                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
522         __isl_give isl_dim *isl_dim_add(__isl_take isl_dim *dim,
523                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
524         __isl_give isl_dim *isl_dim_drop(__isl_take isl_dim *dim,
525                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
526
527 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
528 the name and the internal structure are lost.
529
530 =head2 Input and Output
531
532 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
533 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
534 in some cases.
535
536 =head3 C<isl> format
537
538 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
539 syntax for describing the parameters and allows for the definition
540 of an existentially quantified variable as the integer division
541 of an affine expression.
542 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
543 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
544
545         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
546                                 i - 10 a <= 6) }
547
548 A set or relation can have several disjuncts, separated
549 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
550 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
551 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
552 C<and>.
553
554 =head3 C<PolyLib> format
555
556 If the represented set is a union, then the first line
557 contains a single number representing the number of disjuncts.
558 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
559
560 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
561 The first line contains two numbers representing
562 the number of rows and columns,
563 where the number of rows is equal to the number of constraints
564 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
565 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
566 In each row, the first column indicates whether the constraint
567 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
568 corresponds to the constant term.
569
570 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
571 appear in the last columns before the constant column.
572 The coefficients of any existentially quantified variables appear
573 between those of the set variables and those of the parameters.
574
575 =head3 Extended C<PolyLib> format
576
577 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
578 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
579 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
580 also contains four additional numbers:
581 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
582 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
583 quantified variables) and the number of parameters.
584 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
585 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
586 dimensions is zero.
587
588 =head3 Input
589
590         #include <isl/set.h>
591         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
592                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
593         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
594                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
595         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
596                 FILE *input, int nparam);
597         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
598                 const char *str, int nparam);
599
600         #include <isl/map.h>
601         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
602                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
603         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
604                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
605         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
606                 struct isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
607         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
608                 const char *str, int nparam);
609
610         #include <isl/union_set.h>
611         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
612                 struct isl_ctx *ctx, const char *str);
613
614         #include <isl/union_map.h>
615         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
616                 struct isl_ctx *ctx, const char *str);
617
618 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
619 or the C<isl> format.
620 C<nparam> specifies how many of the final columns in
621 the C<PolyLib> format correspond to parameters.
622 If input is given in the C<isl> format, then the number
623 of parameters needs to be equal to C<nparam>.
624 If C<nparam> is negative, then any number of parameters
625 is accepted in the C<isl> format and zero parameters
626 are assumed in the C<PolyLib> format.
627
628 =head3 Output
629
630 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
631 be created.
632
633         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
634                 FILE *file);
635         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
636         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
637         __isl_give char *isl_printer_get_str(
638                 __isl_keep isl_printer *printer);
639
640 The behavior of the printer can be modified in various ways
641
642         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
643                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
644         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
645                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
646         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
647                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
648         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
649                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
650
651 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
652 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
653 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
654 Each line in the output is indented by C<indent> spaces
655 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
656 In the C<PolyLib> format output,
657 the coefficients of the existentially quantified variables
658 appear between those of the set variables and those
659 of the parameters.
660
661 To actually print something, use
662
663         #include <isl/set.h>
664         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
665                 __isl_take isl_printer *printer,
666                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
667         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
668                 __isl_take isl_printer *printer,
669                 __isl_keep isl_set *set);
670
671         #include <isl/map.h>
672         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
673                 __isl_take isl_printer *printer,
674                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
675         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
676                 __isl_take isl_printer *printer,
677                 __isl_keep isl_map *map);
678
679         #include <isl/union_set.h>
680         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
681                 __isl_take isl_printer *p,
682                 __isl_keep isl_union_set *uset);
683
684         #include <isl/union_map.h>
685         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
686                 __isl_take isl_printer *p,
687                 __isl_keep isl_union_map *umap);
688
689 When called on a file printer, the following function flushes
690 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
691
692         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
693                 __isl_take isl_printer *p);
694
695 =head2 Creating New Sets and Relations
696
697 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
698
699 =over
700
701 =item * Empty sets and relations
702
703         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
704                 __isl_take isl_dim *dim);
705         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
706                 __isl_take isl_dim *dim);
707         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
708                 __isl_take isl_dim *dim);
709         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
710                 __isl_take isl_dim *dim);
711         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
712                 __isl_take isl_dim *dim);
713         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
714                 __isl_take isl_dim *dim);
715
716 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the dimensions specification
717 is only used to specify the parameters.
718
719 =item * Universe sets and relations
720
721         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
722                 __isl_take isl_dim *dim);
723         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
724                 __isl_take isl_dim *dim);
725         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
726                 __isl_take isl_dim *dim);
727         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
728                 __isl_take isl_dim *dim);
729
730 =item * Identity relations
731
732         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
733                 __isl_take isl_dim *set_dim);
734         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
735                 __isl_take isl_dim *set_dim);
736
737 These functions take a dimension specification for a B<set>
738 and return an identity relation between two such sets.
739
740 =item * Lexicographic order
741
742         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
743                 __isl_take isl_dim *set_dim);
744         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
745                 __isl_take isl_dim *set_dim);
746         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
747                 __isl_take isl_dim *set_dim);
748         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
749                 __isl_take isl_dim *set_dim);
750         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
751                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
752         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
753                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
754         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
755                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
756         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
757                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
758
759 The first four functions take a dimension specification for a B<set>
760 and return relations that express that the elements in the domain
761 are lexicographically less
762 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
763 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
764 than the elements in the range.
765 The last four functions take a dimension specification for a map
766 and return relations that express that the first C<n> dimensions
767 in the domain are lexicographically less
768 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
769 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
770 than the first C<n> dimensions in the range.
771
772 =back
773
774 A basic set or relation can be converted to a set or relation
775 using the following functions.
776
777         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
778                 __isl_take isl_basic_set *bset);
779         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
780                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
781
782 Sets and relations can be converted to union sets and relations
783 using the following functions.
784
785         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
786                 __isl_take isl_map *map);
787         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
788                 __isl_take isl_set *set);
789
790 Sets and relations can be copied and freed again using the following
791 functions.
792
793         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
794                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
795         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
796         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
797                 __isl_keep isl_union_set *uset);
798         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
799                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
800         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
801         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
802                 __isl_keep isl_union_map *umap);
803         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
804         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
805         void isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
806         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
807         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
808         void isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
809
810 Other sets and relations can be constructed by starting
811 from a universe set or relation, adding equality and/or
812 inequality constraints and then projecting out the
813 existentially quantified variables, if any.
814 Constraints can be constructed, manipulated and
815 added to basic sets and relations using the following functions.
816
817         #include <isl/constraint.h>
818         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
819                 __isl_take isl_dim *dim);
820         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
821                 __isl_take isl_dim *dim);
822         void isl_constraint_set_constant(
823                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int v);
824         void isl_constraint_set_coefficient(
825                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
826                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
827         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
828                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
829                 __isl_take isl_constraint *constraint);
830         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
831                 __isl_take isl_basic_set *bset,
832                 __isl_take isl_constraint *constraint);
833
834 For example, to create a set containing the even integers
835 between 10 and 42, you would use the following code.
836
837         isl_int v;
838         struct isl_dim *dim;
839         struct isl_constraint *c;
840         struct isl_basic_set *bset;
841
842         isl_int_init(v);
843         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
844         bset = isl_basic_set_universe(isl_dim_copy(dim));
845
846         c = isl_equality_alloc(isl_dim_copy(dim));
847         isl_int_set_si(v, -1);
848         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
849         isl_int_set_si(v, 2);
850         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
851         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
852
853         c = isl_inequality_alloc(isl_dim_copy(dim));
854         isl_int_set_si(v, -10);
855         isl_constraint_set_constant(c, v);
856         isl_int_set_si(v, 1);
857         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
858         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
859
860         c = isl_inequality_alloc(dim);
861         isl_int_set_si(v, 42);
862         isl_constraint_set_constant(c, v);
863         isl_int_set_si(v, -1);
864         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
865         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
866
867         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
868
869         isl_int_clear(v);
870
871 Or, alternatively,
872
873         struct isl_basic_set *bset;
874         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
875                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}", -1);
876
877 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
878 describing the equalities and the inequalities.
879
880         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
881                 __isl_take isl_dim *dim,
882                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
883                 enum isl_dim_type c1,
884                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
885                 enum isl_dim_type c4);
886         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
887                 __isl_take isl_dim *dim,
888                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
889                 enum isl_dim_type c1,
890                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
891                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
892
893 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
894 different kinds of variables appear in the input matrices
895 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
896 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
897 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
898 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
899
900 =head2 Inspecting Sets and Relations
901
902 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
903 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
904 explained in the following sections.
905 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
906 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
907 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
908 an explicit representation of the existentially quantified variables.
909
910         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
911                 __isl_take isl_set *set);
912         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
913                 __isl_take isl_map *map);
914         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
915                 __isl_take isl_union_set *uset);
916         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
917                 __isl_take isl_union_map *umap);
918
919 This explicit representation defines the existentially quantified
920 variables as integer divisions of the other variables, possibly
921 including earlier existentially quantified variables.
922 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
923 has a unique value when the values of the other variables are known.
924 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
925 with the same explicit representations, should appear in the
926 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
927 either of the following functions.
928
929         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
930                 __isl_take isl_set *set);
931         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
932                 __isl_take isl_map *map);
933
934 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
935 using the following functions, which compute an overapproximation.
936
937         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
938                 __isl_take isl_basic_set *bset);
939         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
940                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
941         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
942                 __isl_take isl_set *set);
943
944 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
945
946         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
947                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
948                 void *user);
949         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
950                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
951                 void *user);
952
953 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
954 from
955
956         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
957         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
958
959 To extract the set or map from a union with a given dimension
960 specification, use
961
962         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
963                 __isl_keep isl_union_set *uset,
964                 __isl_take isl_dim *dim);
965         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
966                 __isl_keep isl_union_map *umap,
967                 __isl_take isl_dim *dim);
968
969 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
970
971         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
972                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
973                 void *user);
974         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
975                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
976                 void *user);
977
978 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
979 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
980 occurs, the above functions will return -1.
981
982 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
983 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
984 If this is required, then the user should call one of
985 the following functions first.
986
987         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
988                 __isl_take isl_set *set);
989         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
990                 __isl_take isl_map *map);
991
992 The number of basic sets in a set can be obtained
993 from
994
995         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
996
997 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
998
999         #include <isl/constraint.h>
1000
1001         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1002                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1003                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1004                 void *user);
1005         void isl_constraint_free(struct isl_constraint *c);
1006
1007 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1008 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1009 occurs, the above functions will return -1.
1010 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1011 Use the following function to find out whether a constraint
1012 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1013
1014         int isl_constraint_is_equality(
1015                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1016
1017 The coefficients of the constraints can be inspected using
1018 the following functions.
1019
1020         void isl_constraint_get_constant(
1021                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1022         void isl_constraint_get_coefficient(
1023                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1024                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1025
1026 The explicit representations of the existentially quantified
1027 variables can be inspected using the following functions.
1028 Note that the user is only allowed to use these functions
1029 if the inspected set or map is the result of a call
1030 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1031
1032         __isl_give isl_div *isl_constraint_div(
1033                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1034         void isl_div_get_constant(__isl_keep isl_div *div,
1035                 isl_int *v);
1036         void isl_div_get_denominator(__isl_keep isl_div *div,
1037                 isl_int *v);
1038         void isl_div_get_coefficient(__isl_keep isl_div *div,
1039                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1040
1041 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1042 form, use the following functions.
1043
1044         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1045                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1046                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1047                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1048         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1049                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1050                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1051                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1052         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1053                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1054                 enum isl_dim_type c1,
1055                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1056                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1057         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1058                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1059                 enum isl_dim_type c1,
1060                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1061                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1062
1063 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1064 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1065 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1066 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1067
1068 The names of the domain and range spaces of a set or relation can be
1069 read off using the following functions.
1070
1071         const char *isl_set_get_tuple_name(
1072                 __isl_keep isl_set *set);
1073         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1074                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1075                 enum isl_dim_type type);
1076         const char *isl_map_get_tuple_name(
1077                 __isl_keep isl_map *map,
1078                 enum isl_dim_type type);
1079
1080 As with C<isl_dim_get_tuple_name>, the value returned points to
1081 an internal data structure.
1082 The names of individual dimensions can be read off using
1083 the following functions.
1084
1085         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1086                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1087                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1088         const char *isl_set_get_dim_name(
1089                 __isl_keep isl_set *set,
1090                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1091         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1092                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1093                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1094         const char *isl_map_get_dim_name(
1095                 __isl_keep isl_map *map,
1096                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1097
1098 These functions are mostly useful to obtain the names
1099 of the parameters.
1100
1101 =head2 Properties
1102
1103 =head3 Unary Properties
1104
1105 =over
1106
1107 =item * Emptiness
1108
1109 The following functions test whether the given set or relation
1110 contains any integer points.  The ``fast'' variants do not perform
1111 any computations, but simply check if the given set or relation
1112 is already known to be empty.
1113
1114         int isl_basic_set_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1115         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1116         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1117         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1118         int isl_basic_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1119         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1120         int isl_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1121         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1122         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1123
1124 =item * Universality
1125
1126         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1127         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1128         int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1129
1130 =item * Single-valuedness
1131
1132         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1133
1134 =item * Bijectivity
1135
1136         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1137
1138 =item * Wrapping
1139
1140 The followning functions check whether the domain of the given
1141 (basic) set is a wrapped relation.
1142
1143         int isl_basic_set_is_wrapping(
1144                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1145         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1146
1147 =back
1148
1149 =head3 Binary Properties
1150
1151 =over
1152
1153 =item * Equality
1154
1155         int isl_set_fast_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1156                 __isl_keep isl_set *set2);
1157         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1158                 __isl_keep isl_set *set2);
1159         int isl_union_set_is_equal(
1160                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1161                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1162         int isl_basic_map_is_equal(
1163                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1164                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1165         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1166                 __isl_keep isl_map *map2);
1167         int isl_map_fast_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1168                 __isl_keep isl_map *map2);
1169         int isl_union_map_is_equal(
1170                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1171                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1172
1173 =item * Disjointness
1174
1175         int isl_set_fast_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1176                 __isl_keep isl_set *set2);
1177
1178 =item * Subset
1179
1180         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1181                 __isl_keep isl_set *set2);
1182         int isl_set_is_strict_subset(
1183                 __isl_keep isl_set *set1,
1184                 __isl_keep isl_set *set2);
1185         int isl_union_set_is_subset(
1186                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1187                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1188         int isl_union_set_is_strict_subset(
1189                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1190                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1191         int isl_basic_map_is_subset(
1192                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1193                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1194         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1195                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1196                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1197         int isl_map_is_subset(
1198                 __isl_keep isl_map *map1,
1199                 __isl_keep isl_map *map2);
1200         int isl_map_is_strict_subset(
1201                 __isl_keep isl_map *map1,
1202                 __isl_keep isl_map *map2);
1203         int isl_union_map_is_subset(
1204                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1205                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1206         int isl_union_map_is_strict_subset(
1207                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1208                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1209
1210 =back
1211
1212 =head2 Unary Operations
1213
1214 =over
1215
1216 =item * Complement
1217
1218         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1219                 __isl_take isl_set *set);
1220
1221 =item * Inverse map
1222
1223         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1224                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1225         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1226                 __isl_take isl_map *map);
1227         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1228                 __isl_take isl_union_map *umap);
1229
1230 =item * Projection
1231
1232         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1233                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1234                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1235         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1236                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1237                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1238         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1239                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1240         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1241                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1242         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1243                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1244         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1245                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1246         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1247                 __isl_take isl_map *bmap);
1248         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1249                 __isl_take isl_map *map);
1250         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1251                 __isl_take isl_union_map *umap);
1252         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1253                 __isl_take isl_union_map *umap);
1254
1255         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1256                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1257         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1258                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1259         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1260         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1261         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1262                 __isl_take isl_union_map *umap);
1263         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1264                 __isl_take isl_union_map *umap);
1265
1266 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1267 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1268
1269 =item * Identity
1270
1271         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
1272                 __isl_take isl_set *set);
1273         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
1274                 __isl_take isl_union_set *uset);
1275
1276 Construct an identity relation on the given (union) set.
1277
1278 =item * Deltas
1279
1280         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
1281                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1282         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
1283         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
1284                 __isl_take isl_union_map *umap);
1285
1286 These functions return a (basic) set containing the differences
1287 between image elements and corresponding domain elements in the input.
1288
1289 =item * Coalescing
1290
1291 Simplify the representation of a set or relation by trying
1292 to combine pairs of basic sets or relations into a single
1293 basic set or relation.
1294
1295         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
1296         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
1297         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
1298                 __isl_take isl_union_set *uset);
1299         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
1300                 __isl_take isl_union_map *umap);
1301
1302 =item * Convex hull
1303
1304         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
1305                 __isl_take isl_set *set);
1306         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
1307                 __isl_take isl_map *map);
1308
1309 If the input set or relation has any existentially quantified
1310 variables, then the result of these operations is currently undefined.
1311
1312 =item * Simple hull
1313
1314         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
1315                 __isl_take isl_set *set);
1316         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
1317                 __isl_take isl_map *map);
1318         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
1319                 __isl_take isl_union_map *umap);
1320
1321 These functions compute a single basic set or relation
1322 that contains the whole input set or relation.
1323 In particular, the output is described by translates
1324 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
1325
1326 =begin latex
1327
1328 (See \autoref{s:simple hull}.)
1329
1330 =end latex
1331
1332 =item * Affine hull
1333
1334         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
1335                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1336         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
1337                 __isl_take isl_set *set);
1338         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
1339                 __isl_take isl_union_set *uset);
1340         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
1341                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1342         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
1343                 __isl_take isl_map *map);
1344         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
1345                 __isl_take isl_union_map *umap);
1346
1347 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
1348 per space.
1349
1350 =item * Polyhedral hull
1351
1352         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
1353                 __isl_take isl_set *set);
1354         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
1355                 __isl_take isl_map *map);
1356         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
1357                 __isl_take isl_union_set *uset);
1358         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
1359                 __isl_take isl_union_map *umap);
1360
1361 These functions compute a single basic set or relation
1362 not involving any existentially quantified variables
1363 that contains the whole input set or relation.
1364 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
1365 per space.
1366
1367 =item * Power
1368
1369         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
1370                 unsigned param, int *exact);
1371
1372 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
1373 The power I<k> is equated to the parameter at position C<param>.
1374 The result may be an overapproximation.  If the result is exact,
1375 then C<*exact> is set to C<1>.
1376 The current implementation only produces exact results for particular
1377 cases of piecewise translations (i.e., piecewise uniform dependences).
1378
1379 =item * Transitive closure
1380
1381         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
1382                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1383         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
1384                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1385
1386 Compute the transitive closure of C<map>.
1387 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1388 then C<*exact> is set to C<1>.
1389 The current implementation only produces exact results for particular
1390 cases of piecewise translations (i.e., piecewise uniform dependences).
1391
1392 =item * Reaching path lengths
1393
1394         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
1395                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1396
1397 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
1398 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
1399 end up in the given element.
1400 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1401 then C<*exact> is set to C<1>.
1402 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
1403 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
1404 In particular, if the input relation is a dependence relation
1405 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
1406 to the free schedule.
1407 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
1408 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
1409 the overapproximation), then you will get an error message.
1410
1411 =item * Wrapping
1412
1413         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
1414                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1415         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
1416                 __isl_take isl_map *map);
1417         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
1418                 __isl_take isl_union_map *umap);
1419         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
1420                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1421         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
1422                 __isl_take isl_set *set);
1423         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
1424                 __isl_take isl_union_set *uset);
1425
1426 =item * Flattening
1427
1428 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
1429 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
1430 then the name of the space is also removed.
1431
1432         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
1433                 __isl_take isl_set *set);
1434         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
1435                 __isl_take isl_map *map);
1436
1437         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
1438                 __isl_take isl_set *set);
1439
1440 The function above constructs a relation
1441 that maps the input set to a flattened version of the set.
1442
1443 =item * Dimension manipulation
1444
1445         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
1446                 __isl_take isl_set *set,
1447                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1448         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
1449                 __isl_take isl_map *map,
1450                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1451
1452 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
1453 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
1454 structure of the space.  However, the above functions can be useful
1455 to add new parameters.
1456
1457 =back
1458
1459 =head2 Binary Operations
1460
1461 The two arguments of a binary operation not only need to live
1462 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
1463 the same (number of) parameters.
1464
1465 =head3 Basic Operations
1466
1467 =over
1468
1469 =item * Intersection
1470
1471         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
1472                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1473                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1474         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
1475                 __isl_take isl_set *set1,
1476                 __isl_take isl_set *set2);
1477         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
1478                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1479                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1480         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1481                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1482                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1483         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1484                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1485                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1486         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
1487                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1488                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1489         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
1490                 __isl_take isl_map *map,
1491                 __isl_take isl_set *set);
1492         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
1493                 __isl_take isl_map *map,
1494                 __isl_take isl_set *set);
1495         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
1496                 __isl_take isl_map *map1,
1497                 __isl_take isl_map *map2);
1498         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
1499                 __isl_take isl_union_map *umap,
1500                 __isl_take isl_union_set *uset);
1501         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
1502                 __isl_take isl_union_map *umap,
1503                 __isl_take isl_union_set *uset);
1504         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
1505                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1506                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1507
1508 =item * Union
1509
1510         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
1511                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1512                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1513         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
1514                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1515                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1516         __isl_give isl_set *isl_set_union(
1517                 __isl_take isl_set *set1,
1518                 __isl_take isl_set *set2);
1519         __isl_give isl_map *isl_map_union(
1520                 __isl_take isl_map *map1,
1521                 __isl_take isl_map *map2);
1522         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
1523                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1524                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1525         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
1526                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1527                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1528
1529 =item * Set difference
1530
1531         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
1532                 __isl_take isl_set *set1,
1533                 __isl_take isl_set *set2);
1534         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
1535                 __isl_take isl_map *map1,
1536                 __isl_take isl_map *map2);
1537         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
1538                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1539                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1540         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
1541                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1542                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1543
1544 =item * Application
1545
1546         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
1547                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1548                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1549         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
1550                 __isl_take isl_set *set,
1551                 __isl_take isl_map *map);
1552         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
1553                 __isl_take isl_union_set *uset,
1554                 __isl_take isl_union_map *umap);
1555         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
1556                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1557                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1558         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
1559                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1560                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1561         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
1562                 __isl_take isl_map *map1,
1563                 __isl_take isl_map *map2);
1564         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
1565                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1566                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1567         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
1568                 __isl_take isl_map *map1,
1569                 __isl_take isl_map *map2);
1570         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
1571                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1572                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1573
1574 =item * Simplification
1575
1576         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
1577                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1578                 __isl_take isl_basic_set *context);
1579         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
1580                 __isl_take isl_set *context);
1581         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
1582                 __isl_take isl_union_set *uset,
1583                 __isl_take isl_union_set *context);
1584         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
1585                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1586                 __isl_take isl_basic_map *context);
1587         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
1588                 __isl_take isl_map *context);
1589         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
1590                 __isl_take isl_union_map *umap,
1591                 __isl_take isl_union_map *context);
1592
1593 The gist operation returns a set or relation that has the
1594 same intersection with the context as the input set or relation.
1595 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
1596 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
1597 are removed.
1598 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
1599 per space.
1600
1601 =back
1602
1603 =head3 Lexicographic Optimization
1604
1605 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
1606 the following functions
1607 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
1608 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
1609 that satisfy C<dom>.
1610 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
1611 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
1612 has no elements.
1613 In other words, the union of the parameter values
1614 for which the result is non-empty and of C<*empty>
1615 is equal to C<dom>.
1616
1617         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
1618                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1619                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1620                 __isl_give isl_set **empty);
1621         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
1622                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1623                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1624                 __isl_give isl_set **empty);
1625         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
1626                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
1627                 __isl_give isl_set **empty);
1628         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
1629                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
1630                 __isl_give isl_set **empty);
1631
1632 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
1633 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
1634 of the elements in C<set> (or C<bset>).
1635 In case of union sets, the optimum is computed per space.
1636
1637         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
1638                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1639         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
1640                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1641         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
1642                 __isl_take isl_set *set);
1643         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
1644                 __isl_take isl_set *set);
1645         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
1646                 __isl_take isl_union_set *uset);
1647         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
1648                 __isl_take isl_union_set *uset);
1649
1650 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
1651 the following functions
1652 compute a relation that maps each element of C<dom>
1653 to the single lexicographic minimum or maximum
1654 of the elements that are associated to that same
1655 element in C<map> (or C<bmap>).
1656 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
1657 that contains the elements in C<dom> that do not map
1658 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
1659 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
1660 is equal to C<dom>.
1661
1662         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
1663                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1664                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1665                 __isl_give isl_set **empty);
1666         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
1667                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1668                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1669                 __isl_give isl_set **empty);
1670         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
1671                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
1672                 __isl_give isl_set **empty);
1673         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
1674                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
1675                 __isl_give isl_set **empty);
1676
1677 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
1678 return a map mapping each element in the domain of
1679 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
1680 of all elements associated to that element.
1681 In case of union relations, the optimum is computed per space.
1682
1683         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
1684                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1685         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
1686                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1687         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
1688                 __isl_take isl_map *map);
1689         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
1690                 __isl_take isl_map *map);
1691         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
1692                 __isl_take isl_union_map *umap);
1693         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
1694                 __isl_take isl_union_map *umap);
1695
1696 =head2 Matrices
1697
1698 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
1699
1700         #include <isl/mat.h>
1701         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1702                 unsigned n_row, unsigned n_col);
1703         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
1704         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
1705
1706 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
1707 The elements can be changed and inspected using the following functions.
1708
1709         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
1710         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
1711         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
1712                 int row, int col, isl_int *v);
1713         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
1714                 int row, int col, isl_int v);
1715
1716 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
1717 In that case, the value of C<*v> is undefined.
1718
1719 The following function can be used to compute the (right) inverse
1720 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
1721 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
1722 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
1723
1724         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
1725
1726 The following function can be used to compute the (right) kernel
1727 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
1728 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
1729
1730         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
1731
1732 =head2 Points
1733
1734 Points are elements of a set.  They can be used to construct
1735 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
1736 individual elements of a set.
1737 The zero point (the origin) can be created using
1738
1739         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_dim *dim);
1740
1741 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
1742 using
1743
1744         void isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
1745                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1746         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
1747                 __isl_take isl_point *pnt,
1748                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1749
1750         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
1751                 __isl_take isl_point *pnt,
1752                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
1753         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
1754                 __isl_take isl_point *pnt,
1755                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
1756
1757 Points can be copied or freed using
1758
1759         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
1760                 __isl_keep isl_point *pnt);
1761         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
1762
1763 A singleton set can be created from a point using
1764
1765         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
1766                 __isl_take isl_point *pnt);
1767         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
1768                 __isl_take isl_point *pnt);
1769
1770 and a box can be created from two opposite extremal points using
1771
1772         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
1773                 __isl_take isl_point *pnt1,
1774                 __isl_take isl_point *pnt2);
1775         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
1776                 __isl_take isl_point *pnt1,
1777                 __isl_take isl_point *pnt2);
1778
1779 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
1780 the following functions.
1781
1782         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
1783                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
1784                 void *user);
1785         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
1786                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
1787                 void *user);
1788
1789 The function C<fn> is called for each integer point in
1790 C<set> with as second argument the last argument of
1791 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
1792 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
1793 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
1794 enumerating and return C<-1> as well.
1795 If the enumeration is performed successfully and to completion,
1796 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
1797
1798 To obtain a single point of a (basic) set, use
1799
1800         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
1801                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1802         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
1803                 __isl_take isl_set *set);
1804
1805 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
1806 resulting point will be ``void'', a property that can be
1807 tested using
1808
1809         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
1810
1811 =head2 Piecewise Quasipolynomials
1812
1813 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
1814 a parametric point to a rational value.
1815 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
1816 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
1817 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
1818 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
1819 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
1820 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
1821 that contains the point.  Outside of the union of cells,
1822 the value is assumed to be zero.
1823 For example, the piecewise quasipolynomial
1824
1825         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
1826
1827 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
1828 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
1829 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
1830 defined over different domains.
1831 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
1832 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
1833 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
1834 the number of points in the map
1835
1836         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
1837
1838 =head3 Printing (Piecewise) Quasipolynomials
1839
1840 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
1841 using the following functions.
1842
1843         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
1844                 __isl_take isl_printer *p,
1845                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
1846
1847         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
1848                 __isl_take isl_printer *p,
1849                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1850
1851         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
1852                 __isl_take isl_printer *p,
1853                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1854
1855 The output format of the printer
1856 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
1857 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
1858 is supported.
1859 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
1860 to set the names of all dimensions
1861
1862         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
1863                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
1864                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1865                 const char *s);
1866         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
1867         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
1868                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1869                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1870                 const char *s);
1871
1872 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
1873
1874 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
1875 More complicated quasipolynomials can be created by applying
1876 operations such as addition and multiplication
1877 on the resulting quasipolynomials
1878
1879         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero(
1880                 __isl_take isl_dim *dim);
1881         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one(
1882                 __isl_take isl_dim *dim);
1883         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty(
1884                 __isl_take isl_dim *dim);
1885         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty(
1886                 __isl_take isl_dim *dim);
1887         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan(
1888                 __isl_take isl_dim *dim);
1889         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst(
1890                 __isl_take isl_dim *dim,
1891                 const isl_int n, const isl_int d);
1892         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_div(
1893                 __isl_take isl_div *div);
1894         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var(
1895                 __isl_take isl_dim *dim,
1896                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1897
1898 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
1899 with a single cell can be created using the following functions.
1900 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
1901 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
1902
1903         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
1904                 __isl_take isl_dim *dim);
1905         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
1906                 __isl_take isl_set *set,
1907                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
1908
1909         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
1910                 __isl_take isl_dim *dim);
1911         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
1912                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1913         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
1914                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1915                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1916
1917 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
1918 functions.
1919
1920         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
1921                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
1922         void isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
1923
1924         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
1925                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1926         void isl_pw_qpolynomial_free(
1927                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1928
1929         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
1930                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1931         void isl_union_pw_qpolynomial_free(
1932                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1933
1934 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
1935
1936 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
1937 piecewise quasipolynomial, use the following function
1938
1939         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
1940                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1941                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
1942                 void *user);
1943
1944 To extract the piecewise quasipolynomial from a union with a given dimension
1945 specification, use
1946
1947         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
1948         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
1949                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1950                 __isl_take isl_dim *dim);
1951
1952 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
1953 use either of the following two functions
1954
1955         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
1956                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1957                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
1958                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
1959                           void *user), void *user);
1960         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
1961                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1962                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
1963                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
1964                           void *user), void *user);
1965
1966 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
1967 and C<-1> on failure.  The difference between
1968 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
1969 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
1970 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
1971 compute unique representations for all existentially quantified
1972 variables and then turn these existentially quantified variables
1973 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
1974 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
1975 will not have any existentially quantified variables, but that
1976 the dimensions of the sets may be different for different
1977 invocations of C<fn>.
1978
1979 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
1980 use
1981
1982         int isl_qpolynomial_foreach_term(
1983                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
1984                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
1985                           void *user), void *user);
1986
1987 The terms themselves can be inspected and freed using
1988 these functions
1989
1990         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
1991                 enum isl_dim_type type);
1992         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
1993                 isl_int *n);
1994         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
1995                 isl_int *d);
1996         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
1997                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1998         __isl_give isl_div *isl_term_get_div(
1999                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
2000         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
2001
2002 Each term is a product of parameters, set variables and
2003 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
2004 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
2005 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
2006 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
2007 using C<isl_int_init> before calling these functions.
2008
2009 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
2010
2011 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
2012 use the following function.
2013
2014         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
2015                 isl_int *n, isl_int *d);
2016
2017 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
2018 then the numerator and denominator of the constant
2019 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
2020
2021 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
2022
2023         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
2024                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2025         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
2026                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
2027                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
2028         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
2029                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
2030                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
2031         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
2032                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
2033                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
2034         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
2035                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
2036
2037         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
2038                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2039                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2040         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
2041                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2042                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2043         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
2044                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2045                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2046         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
2047                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2048         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
2049                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2050                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2051
2052         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
2053                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2054                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2055         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
2056                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2057                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2058         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
2059                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2060                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2061
2062         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
2063                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2064                 __isl_take isl_point *pnt);
2065
2066         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
2067                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2068                 __isl_take isl_point *pnt);
2069
2070         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
2071                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2072         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
2073                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
2074                 __isl_take isl_set *set);
2075
2076         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
2077                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2078         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
2079                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
2080                 __isl_take isl_union_set *uset);
2081
2082         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
2083                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2084
2085         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
2086                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2087                 __isl_take isl_set *context);
2088
2089         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
2090                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2091                 __isl_take isl_union_set *context);
2092
2093 The gist operation applies the gist operation to each of
2094 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
2095 The context is also exploited
2096 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
2097
2098         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
2099                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
2100         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
2101         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
2102                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
2103
2104 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
2105 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
2106 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
2107 will lie somewhere in between.
2108
2109 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
2110
2111 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
2112 reduction (or fold) of quasipolynomials.
2113 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
2114 The objects are mainly used to represent the result of
2115 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
2116 i.e., as the result of the following function.
2117
2118         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
2119                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2120                 enum isl_fold type, int *tight);
2121
2122         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
2123                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2124                 enum isl_fold type, int *tight);
2125
2126 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
2127 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
2128 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
2129 of the parameters there is at least
2130 one element in the domain that reaches the bound.
2131 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
2132 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
2133 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
2134 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
2135 wrapped relation becomes the domain of the result.
2136
2137 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
2138 following functions.
2139
2140         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
2141                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
2142         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
2143                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2144         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
2145                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2146         void isl_qpolynomial_fold_free(
2147                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
2148         void isl_pw_qpolynomial_fold_free(
2149                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2150         void isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
2151                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2152
2153 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
2154
2155 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
2156 using the following function.
2157
2158         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
2159                 __isl_take isl_printer *p,
2160                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2161         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
2162                 __isl_take isl_printer *p,
2163                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2164
2165 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
2166 output format of the printer
2167 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
2168 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
2169 output format of the printer
2170 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
2171 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
2172 to set the names of all dimensions
2173
2174         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
2175         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
2176                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2177                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2178                 const char *s);
2179
2180 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
2181
2182 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
2183 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
2184
2185         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
2186                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2187                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2188                             void *user), void *user);
2189
2190 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
2191 use either of the following two functions
2192
2193         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
2194                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2195                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2196                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
2197                           void *user), void *user);
2198         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
2199                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2200                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2201                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
2202                           void *user), void *user);
2203
2204 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
2205 of the difference between these two functions.
2206
2207 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
2208
2209         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
2210                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
2211                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
2212                           void *user), void *user);
2213
2214 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
2215
2216         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
2217                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
2218                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
2219
2220         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
2221                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
2222                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
2223
2224         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
2225                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
2226                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
2227
2228         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
2229                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2230                 __isl_take isl_point *pnt);
2231
2232         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
2233                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2234                 __isl_take isl_point *pnt);
2235
2236         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
2237                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2238         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
2239                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2240                 __isl_take isl_union_set *uset);
2241
2242         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
2243                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2244
2245         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
2246                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2247
2248         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
2249                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2250                 __isl_take isl_set *context);
2251
2252         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
2253                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2254                 __isl_take isl_union_set *context);
2255
2256 The gist operation applies the gist operation to each of
2257 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
2258 In future, the operation will also exploit the context
2259 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
2260
2261         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
2262         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
2263                 __isl_take isl_map *map,
2264                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2265                 int *tight);
2266         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
2267         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
2268                 __isl_take isl_union_map *umap,
2269                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2270                 int *tight);
2271
2272 These functions
2273 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
2274 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
2275 over all elements in the intersection of the range of the map
2276 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
2277 as a function of an element in the domain of the map.
2278
2279 =head2 Dependence Analysis
2280
2281 C<isl> contains specialized functionality for performing
2282 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
2283 and a collection of possible I<source> access relations,
2284 C<isl> can compute relations that describe
2285 for each iteration of the sink access, which iteration
2286 of which of the source access relations was the last
2287 to access the same data element before the given iteration
2288 of the sink access.
2289 To compute standard flow dependences, the sink should be
2290 a read, while the sources should be writes.
2291 If any of the source accesses are marked as being I<may>
2292 accesses, then there will be a dependence to the last
2293 I<must> access B<and> to any I<may> access that follows
2294 this last I<must> access.
2295 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
2296 then memory based dependence analysis is performed.
2297 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
2298 then value based dependence analysis is performed.
2299
2300         #include <isl/flow.h>
2301
2302         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
2303
2304         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
2305                 __isl_take isl_map *sink,
2306                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
2307                 int max_source);
2308         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
2309                 __isl_take isl_access_info *acc,
2310                 __isl_take isl_map *source, int must,
2311                 void *source_user);
2312         void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
2313
2314         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
2315                 __isl_take isl_access_info *acc);
2316
2317         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
2318                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
2319                           void *dep_user, void *user),
2320                 void *user);
2321         __isl_give isl_set *isl_flow_get_no_source(
2322                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
2323         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
2324
2325 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
2326 dependence analysis.  The other functions are used to construct
2327 the input for this function or to read off the output.
2328
2329 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
2330 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
2331 The arguments to this functions are the sink access relation
2332 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
2333 access to the user, a callback function for specifying the
2334 relative order of source and sink accesses, and the number
2335 of source access relations that will be added.
2336 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
2337 The function is called with two user supplied tokens identifying
2338 either a source or the sink and it should return the shared nesting
2339 level and the relative order of the two accesses.
2340 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
2341 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
2342 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
2343 it should return I<2 * n>.
2344 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
2345 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
2346 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
2347 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
2348 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
2349 of the relation accesses I<all> elements in its image.
2350 The C<source_user> token is again used to identify
2351 the source access.  The range of the source access relation
2352 C<source> should have the same dimension as the range
2353 of the sink access relation.
2354 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
2355 called explicitly, because it is called implicitly by
2356 C<isl_access_info_compute_flow>.
2357
2358 The result of the dependence analysis is collected in an
2359 C<isl_flow>.  There may be elements in the domain of
2360 the sink access for which no preceding source access could be
2361 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
2362 The sets of these elements can be obtained through
2363 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
2364 and the second with C<must> unset.
2365 In the case of standard flow dependence analysis,
2366 with the sink a read and the sources I<must> writes,
2367 the first set corresponds to the reads from uninitialized
2368 array elements and the second set is empty.
2369 The actual flow dependences can be extracted using
2370 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
2371 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
2372 a source and the sink.  The callback function is called
2373 with four arguments, the actual flow dependence relation
2374 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
2375 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
2376 identifying the source and an additional C<void *> with value
2377 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
2378 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
2379 source and if it is not followed by any I<may> sources.
2380
2381 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
2382 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
2383
2384 A higher-level interface to dependence analysis is provided
2385 by the following function.
2386
2387         #include <isl/flow.h>
2388
2389         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
2390                 __isl_take isl_union_map *must_source,
2391                 __isl_take isl_union_map *may_source,
2392                 __isl_take isl_union_map *schedule,
2393                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
2394                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
2395                 __isl_give isl_union_set **must_no_source,
2396                 __isl_give isl_union_set **may_no_source);
2397
2398 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
2399 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
2400 of the domains of the accesses and of the schedule.
2401 The relative order of the iteration domains is given by the
2402 schedule.  Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
2403 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
2404 any of the other arguments is treated as an error.
2405
2406 =head2 Parametric Vertex Enumeration
2407
2408 The parametric vertex enumeration described in this section
2409 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
2410 library.
2411
2412         #include <isl/vertices.h>
2413         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
2414                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2415
2416 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
2417 actual computation of the parametric vertices and the chamber
2418 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
2419 This information can be queried by either iterating over all
2420 the vertices or iterating over all the chambers or cells
2421 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
2422
2423         int isl_vertices_foreach_vertex(
2424                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
2425                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
2426                 void *user);
2427
2428         int isl_vertices_foreach_cell(
2429                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
2430                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
2431                 void *user);
2432         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
2433                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
2434                 void *user);
2435
2436 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
2437 the following.
2438
2439         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
2440                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
2441         int isl_vertices_get_n_vertices(
2442                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
2443         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
2444
2445 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
2446
2447         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
2448         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
2449         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
2450                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
2451         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
2452                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
2453         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
2454
2455 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
2456 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
2457 of the vertex.
2458 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
2459 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
2460 and should not be mixed with integer sets.
2461
2462 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
2463
2464         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
2465         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
2466                 __isl_keep isl_cell *cell);
2467         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
2468
2469 =head1 Applications
2470
2471 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
2472 it also contains some basic applications that use some
2473 of the functionality of C<isl>.
2474 The input may be specified in either the L<isl format>
2475 or the L<PolyLib format>.
2476
2477 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
2478
2479 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
2480 an integer element of the polyhedron, if there is any.
2481 The first column in the output is the denominator and is always
2482 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
2483 then a vector of length zero is printed.
2484
2485 =head2 C<isl_pip>
2486
2487 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
2488 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
2489 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
2490 of constraints on a parametric polyhedron.
2491 The coefficients of the parameters appear in the last columns
2492 (but before the final constant column).
2493 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
2494 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
2495 is just a dump of the internal state.
2496
2497 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
2498
2499 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
2500 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
2501 If an affine objective function
2502 is given, then the constant should appear in the last column.
2503
2504 =head2 C<isl_polytope_scan>
2505
2506 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
2507 all integer points in the polytope.
2508
2509 =head1 C<isl-polylib>
2510
2511 The C<isl-polylib> library provides the following functions for converting
2512 between C<isl> objects and C<PolyLib> objects.
2513 The library is distributed separately for licensing reasons.
2514
2515         #include <isl_set_polylib.h>
2516         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_new_from_polylib(
2517                 Polyhedron *P, __isl_take isl_dim *dim);
2518         Polyhedron *isl_basic_set_to_polylib(
2519                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2520         __isl_give isl_set *isl_set_new_from_polylib(Polyhedron *D,
2521                 __isl_take isl_dim *dim);
2522         Polyhedron *isl_set_to_polylib(__isl_keep isl_set *set);
2523
2524         #include <isl_map_polylib.h>
2525         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_new_from_polylib(
2526                 Polyhedron *P, __isl_take isl_dim *dim);
2527         __isl_give isl_map *isl_map_new_from_polylib(Polyhedron *D,
2528                 __isl_take isl_dim *dim);
2529         Polyhedron *isl_basic_map_to_polylib(
2530                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2531         Polyhedron *isl_map_to_polylib(__isl_keep isl_map *map);