Merge branch 'maint'
[platform/upstream/isl.git] / doc / user.pod
1 =head1 Introduction
2
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
12
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
22
23 =head2 Backward Incompatible Changes
24
25 =head3 Changes since isl-0.02
26
27 =over
28
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
31
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
35
36 =back
37
38 =head3 Changes since isl-0.03
39
40 =over
41
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
46
47 =back
48
49 =head3 Changes since isl-0.04
50
51 =over
52
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
55
56 =back
57
58 =head3 Changes since isl-0.05
59
60 =over
61
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
64
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
69
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take the dimension specification
72 of a B<map> as input.  An old call
73 C<isl_map_identity(dim)> can be rewritten to
74 C<isl_map_identity(isl_dim_map_from_set(dim))>.
75
76 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
77 a parameter position as input.  Instead, the exponent
78 is now expressed as the domain of the resulting relation.
79
80 =back
81
82 =head3 Changes since isl-0.06
83
84 =over
85
86 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
87 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
88 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
89
90 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
91 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
92 but they will be removed in the future.
93
94 =back
95
96 =head3 Changes since isl-0.07
97
98 =over
99
100 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
101 C<isl_pw_aff_union_max>.
102
103 =back
104
105 =head1 Installation
106
107 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
108 or from the git repository.  Both are available from
109 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
110 The installation process depends on how you obtained
111 the source.
112
113 =head2 Installation from the git repository
114
115 =over
116
117 =item 1 Clone or update the repository
118
119 The first time the source is obtained, you need to clone
120 the repository.
121
122         git clone git://repo.or.cz/isl.git
123
124 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
125
126         git pull
127
128 =item 2 Generate C<configure>
129
130         ./autogen.sh
131
132 =back
133
134 After performing the above steps, continue
135 with the L<Common installation instructions>.
136
137 =head2 Common installation instructions
138
139 =over
140
141 =item 1 Obtain C<GMP>
142
143 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
144 Your distribution may not provide these header files by default
145 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
146 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
147 source, available from L<http://gmplib.org/>.
148
149 =item 2 Configure
150
151 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
152 To run it, just type
153
154         ./configure
155
156 optionally followed by some configure options.
157 A complete list of options can be obtained by running
158
159         ./configure --help
160
161 Below we discuss some of the more common options.
162
163 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
164 C<piplib> functionality is currently used by default.
165 The C<--with-piplib> option can
166 be used to specify which C<piplib>
167 library to use, either an installed version (C<system>),
168 an externally built version (C<build>)
169 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
170 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
171 and C<piplib>.
172
173 =over
174
175 =item C<--prefix>
176
177 Installation prefix for C<isl>
178
179 =item C<--with-gmp-prefix>
180
181 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
182
183 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
184
185 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
186
187 =item C<--with-piplib>
188
189 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
190
191 =item C<--with-piplib-prefix>
192
193 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
194
195 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
196
197 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
198
199 =item C<--with-piplib-builddir>
200
201 Location where C<build> C<piplib> was built.
202
203 =back
204
205 =item 3 Compile
206
207         make
208
209 =item 4 Install (optional)
210
211         make install
212
213 =back
214
215 =head1 Library
216
217 =head2 Initialization
218
219 All manipulations of integer sets and relations occur within
220 the context of an C<isl_ctx>.
221 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
222 All arguments of a function are required to have been allocated
223 within the same context.
224 There are currently no functions available for moving an object
225 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
226 there is currently no way of safely moving an object from one
227 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
228
229 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
230 freed using C<isl_ctx_free>.
231 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
232 before the C<isl_ctx> itself is freed.
233
234         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
235         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
236
237 =head2 Integers
238
239 All operations on integers, mainly the coefficients
240 of the constraints describing the sets and relations,
241 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
242 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
243 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
244 are wrapped inside C<isl> specific macros.
245 The basic type is C<isl_int> and the operations below
246 are available on this type.
247 The meanings of these operations are essentially the same
248 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
249 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
250 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
251 and they need to be released with C<isl_int_clear>
252 after the last use.
253 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
254 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
255 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
256 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
257
258 =over
259
260 =item isl_int_init(i)
261
262 =item isl_int_clear(i)
263
264 =item isl_int_set(r,i)
265
266 =item isl_int_set_si(r,i)
267
268 =item isl_int_set_gmp(r,g)
269
270 =item isl_int_get_gmp(i,g)
271
272 =item isl_int_abs(r,i)
273
274 =item isl_int_neg(r,i)
275
276 =item isl_int_swap(i,j)
277
278 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
279
280 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
281
282 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
283
284 =item isl_int_add(r,i,j)
285
286 =item isl_int_sub(r,i,j)
287
288 =item isl_int_mul(r,i,j)
289
290 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
291
292 =item isl_int_addmul(r,i,j)
293
294 =item isl_int_submul(r,i,j)
295
296 =item isl_int_gcd(r,i,j)
297
298 =item isl_int_lcm(r,i,j)
299
300 =item isl_int_divexact(r,i,j)
301
302 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
303
304 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
305
306 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
307
308 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
309
310 =item isl_int_read(r,s)
311
312 =item isl_int_print(out,i,width)
313
314 =item isl_int_sgn(i)
315
316 =item isl_int_cmp(i,j)
317
318 =item isl_int_cmp_si(i,si)
319
320 =item isl_int_eq(i,j)
321
322 =item isl_int_ne(i,j)
323
324 =item isl_int_lt(i,j)
325
326 =item isl_int_le(i,j)
327
328 =item isl_int_gt(i,j)
329
330 =item isl_int_ge(i,j)
331
332 =item isl_int_abs_eq(i,j)
333
334 =item isl_int_abs_ne(i,j)
335
336 =item isl_int_abs_lt(i,j)
337
338 =item isl_int_abs_gt(i,j)
339
340 =item isl_int_abs_ge(i,j)
341
342 =item isl_int_is_zero(i)
343
344 =item isl_int_is_one(i)
345
346 =item isl_int_is_negone(i)
347
348 =item isl_int_is_pos(i)
349
350 =item isl_int_is_neg(i)
351
352 =item isl_int_is_nonpos(i)
353
354 =item isl_int_is_nonneg(i)
355
356 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
357
358 =back
359
360 =head2 Sets and Relations
361
362 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
363 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
364 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
365 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
366 can be described as a conjunction of affine constraints, while
367 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
368 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
369 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
370 to have the same dimension.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
371 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s of I<different> dimensions,
372 where dimensions with different space names
373 (see L<Dimension Specifications>) are considered different as well.
374 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
375 one set of variables, while relations have two sets of variables,
376 input variables and output variables.
377
378 =head2 Memory Management
379
380 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
381 several substeps and since the user is usually not interested in
382 the intermediate results, most functions that return a new object
383 will also release all the objects passed as arguments.
384 If the user still wants to use one or more of these arguments
385 after the function call, she should pass along a copy of the
386 object rather than the object itself.
387 The user is then responsible for making sure that the original
388 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
389
390 The arguments and return values of all documented functions are
391 annotated to make clear which arguments are released and which
392 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
393 are used
394
395 =over
396
397 =item C<__isl_give>
398
399 C<__isl_give> means that a new object is returned.
400 The user should make sure that the returned pointer is
401 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
402 In between, it can be used as a value for as many
403 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
404 There is one exception, and that is the case where the
405 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
406 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
407
408 =item C<__isl_take>
409
410 C<__isl_take> means that the object the argument points to
411 is taken over by the function and may no longer be used
412 by the user as an argument to any other function.
413 The pointer value must be one returned by a function
414 returning an C<__isl_give> pointer.
415 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
416 be treated as an error in the sense that the function will
417 not perform its usual operation.  However, it will still
418 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
419 are released.
420
421 =item C<__isl_keep>
422
423 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
424 temporarily.  After the function has finished, the user
425 can still use it as an argument to other functions.
426 A C<NULL> value will be treated in the same way as
427 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
428
429 =back
430
431 =head2 Identifiers
432
433 Identifiers are used to identify both individual dimensions
434 and tuples of dimensions.  They consist of a name and an optional
435 pointer.  Identifiers with the same name but different pointer values
436 are considered to be distinct.
437 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
438 using the following functions.
439
440         #include <isl/id.h>
441         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
442                 __isl_keep const char *name, void *user);
443         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
444         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
445
446         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
447         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
448         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
449
450         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
451                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
452
453 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
454 data structure, so the result can only be used while the
455 corresponding C<isl_id> is alive.
456
457 =head2 Dimension Specifications
458
459 Whenever a new set or relation is created from scratch,
460 its dimension needs to be specified using an C<isl_dim>.
461
462         #include <isl/dim.h>
463         __isl_give isl_dim *isl_dim_alloc(isl_ctx *ctx,
464                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
465         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_alloc(isl_ctx *ctx,
466                 unsigned nparam, unsigned dim);
467         __isl_give isl_dim *isl_dim_copy(__isl_keep isl_dim *dim);
468         void isl_dim_free(__isl_take isl_dim *dim);
469         unsigned isl_dim_size(__isl_keep isl_dim *dim,
470                 enum isl_dim_type type);
471
472 The dimension specification used for creating a set
473 needs to be created using C<isl_dim_set_alloc>, while
474 that for creating a relation
475 needs to be created using C<isl_dim_alloc>.
476 C<isl_dim_size> can be used
477 to find out the number of dimensions of each type in
478 a dimension specification, where type may be
479 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
480 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
481 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
482
483 It is often useful to create objects that live in the
484 same space as some other object.  This can be accomplished
485 by creating the new objects
486 (see L<Creating New Sets and Relations> or
487 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the dimension
488 specification of the original object.
489
490         #include <isl/set.h>
491         __isl_give isl_dim *isl_basic_set_get_dim(
492                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
493         __isl_give isl_dim *isl_set_get_dim(__isl_keep isl_set *set);
494
495         #include <isl/union_set.h>
496         __isl_give isl_dim *isl_union_set_get_dim(
497                 __isl_keep isl_union_set *uset);
498
499         #include <isl/map.h>
500         __isl_give isl_dim *isl_basic_map_get_dim(
501                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
502         __isl_give isl_dim *isl_map_get_dim(__isl_keep isl_map *map);
503
504         #include <isl/union_map.h>
505         __isl_give isl_dim *isl_union_map_get_dim(
506                 __isl_keep isl_union_map *umap);
507
508         #include <isl/constraint.h>
509         __isl_give isl_dim *isl_constraint_get_dim(
510                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
511
512         #include <isl/polynomial.h>
513         __isl_give isl_dim *isl_qpolynomial_get_dim(
514                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
515         __isl_give isl_dim *isl_qpolynomial_fold_get_dim(
516                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
517         __isl_give isl_dim *isl_pw_qpolynomial_get_dim(
518                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
519         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_get_dim(
520                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
521         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_dim(
522                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
523
524         #include <isl/aff.h>
525         __isl_give isl_dim *isl_aff_get_dim(
526                 __isl_keep isl_aff *aff);
527         __isl_give isl_dim *isl_pw_aff_get_dim(
528                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
529
530         #include <isl/point.h>
531         __isl_give isl_dim *isl_point_get_dim(
532                 __isl_keep isl_point *pnt);
533
534 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
535 using the following functions.
536
537         #include <isl/dim.h>
538         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_dim_id(
539                 __isl_take isl_dim *dim,
540                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
541                 __isl_take isl_id *id);
542         int isl_dim_has_dim_id(__isl_keep isl_dim *dim,
543                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
544         __isl_give isl_id *isl_dim_get_dim_id(
545                 __isl_keep isl_dim *dim,
546                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
547         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_name(__isl_take isl_dim *dim,
548                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
549                                  __isl_keep const char *name);
550         __isl_keep const char *isl_dim_get_name(__isl_keep isl_dim *dim,
551                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos);
552
553 Note that C<isl_dim_get_name> returns a pointer to some internal
554 data structure, so the result can only be used while the
555 corresponding C<isl_dim> is alive.
556 Also note that every function that operates on two sets or relations
557 requires that both arguments have the same parameters.  This also
558 means that if one of the arguments has named parameters, then the
559 other needs to have named parameters too and the names need to match.
560 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
561 arguments may have different parameters (as long as they are named),
562 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
563 the arguments.
564
565 Given the identifier of a dimension (typically a parameter),
566 its position can be obtained from the following function.
567
568         #include <isl/dim.h>
569         int isl_dim_find_dim_by_id(__isl_keep isl_dim *dim,
570                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
571
572 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
573 using the following functions.
574
575         #include <isl/dim.h>
576         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_tuple_id(
577                 __isl_take isl_dim *dim,
578                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
579         __isl_give isl_dim *isl_dim_reset_tuple_id(
580                 __isl_take isl_dim *dim, enum isl_dim_type type);
581         int isl_dim_has_tuple_id(__isl_keep isl_dim *dim,
582                 enum isl_dim_type type);
583         __isl_give isl_id *isl_dim_get_tuple_id(
584                 __isl_keep isl_dim *dim, enum isl_dim_type type);
585         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_tuple_name(
586                 __isl_take isl_dim *dim,
587                 enum isl_dim_type type, const char *s);
588         const char *isl_dim_get_tuple_name(__isl_keep isl_dim *dim,
589                 enum isl_dim_type type);
590
591 The C<dim> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
592 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_dim_get_name>,
593 the C<isl_dim_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
594 data structure.
595 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
596 to have the same name.
597
598 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
599 the domain or range of a relation can be a nested relation.
600 The following functions can be used to construct and deconstruct
601 such nested dimension specifications.
602
603         #include <isl/dim.h>
604         int isl_dim_is_wrapping(__isl_keep isl_dim *dim);
605         __isl_give isl_dim *isl_dim_wrap(__isl_take isl_dim *dim);
606         __isl_give isl_dim *isl_dim_unwrap(__isl_take isl_dim *dim);
607
608 The input to C<isl_dim_is_wrapping> and C<isl_dim_unwrap> should
609 be the dimension specification of a set, while that of
610 C<isl_dim_wrap> should be the dimension specification of a relation.
611 Conversely, the output of C<isl_dim_unwrap> is the dimension specification
612 of a relation, while that of C<isl_dim_wrap> is the dimension specification
613 of a set.
614
615 Dimension specifications can be created from other dimension
616 specifications using the following functions.
617
618         __isl_give isl_dim *isl_dim_domain(__isl_take isl_dim *dim);
619         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_domain(__isl_take isl_dim *dim);
620         __isl_give isl_dim *isl_dim_range(__isl_take isl_dim *dim);
621         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_range(__isl_take isl_dim *dim);
622         __isl_give isl_dim *isl_dim_reverse(__isl_take isl_dim *dim);
623         __isl_give isl_dim *isl_dim_join(__isl_take isl_dim *left,
624                 __isl_take isl_dim *right);
625         __isl_give isl_dim *isl_dim_align_params(
626                 __isl_take isl_dim *dim1, __isl_take isl_dim *dim2)
627         __isl_give isl_dim *isl_dim_insert(__isl_take isl_dim *dim,
628                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
629         __isl_give isl_dim *isl_dim_add(__isl_take isl_dim *dim,
630                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
631         __isl_give isl_dim *isl_dim_drop(__isl_take isl_dim *dim,
632                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
633         __isl_give isl_dim *isl_dim_map_from_set(
634                 __isl_take isl_dim *dim);
635         __isl_give isl_dim *isl_dim_zip(__isl_take isl_dim *dim);
636
637 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
638 the name and the internal structure are lost.
639
640 =head2 Local Spaces
641
642 A local space is essentially a dimension specification with
643 zero or more existentially quantified variables.
644 The local space of a basic set or relation can be obtained
645 using the following functions.
646
647         #include <isl/set.h>
648         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
649                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
650
651         #include <isl/map.h>
652         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
653                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
654
655 A new local space can be created from a dimension specification using
656
657         #include <isl/local_space.h>
658         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_dim(
659                 __isl_take isl_dim *dim);
660
661 They can be inspected, copied and freed using the following functions.
662
663         #include <isl/local_space.h>
664         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
665                 __isl_keep isl_local_space *ls);
666         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
667                 enum isl_dim_type type);
668         const char *isl_local_space_get_dim_name(
669                 __isl_keep isl_local_space *ls,
670                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
671         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
672                 __isl_take isl_local_space *ls,
673                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
674         __isl_give isl_dim *isl_local_space_get_dim(
675                 __isl_keep isl_local_space *ls);
676         __isl_give isl_div *isl_local_space_get_div(
677                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
678         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
679                 __isl_keep isl_local_space *ls);
680         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
681
682 Two local spaces can be compared using
683
684         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
685                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
686
687 Local spaces can be created from other local spaces
688 using the following functions.
689
690         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
691                 __isl_take isl_local_space *ls);
692         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
693                 __isl_take isl_local_space *ls,
694                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
695         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
696                 __isl_take isl_local_space *ls,
697                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
698         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
699                 __isl_take isl_local_space *ls,
700                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
701
702 =head2 Input and Output
703
704 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
705 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
706 in some cases.
707
708 =head3 C<isl> format
709
710 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
711 syntax for describing the parameters and allows for the definition
712 of an existentially quantified variable as the integer division
713 of an affine expression.
714 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
715 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
716
717         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
718                                 i - 10 a <= 6) }
719
720 A set or relation can have several disjuncts, separated
721 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
722 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
723 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
724 C<and>.
725
726 =head3 C<PolyLib> format
727
728 If the represented set is a union, then the first line
729 contains a single number representing the number of disjuncts.
730 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
731
732 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
733 The first line contains two numbers representing
734 the number of rows and columns,
735 where the number of rows is equal to the number of constraints
736 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
737 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
738 In each row, the first column indicates whether the constraint
739 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
740 corresponds to the constant term.
741
742 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
743 appear in the last columns before the constant column.
744 The coefficients of any existentially quantified variables appear
745 between those of the set variables and those of the parameters.
746
747 =head3 Extended C<PolyLib> format
748
749 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
750 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
751 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
752 also contains four additional numbers:
753 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
754 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
755 quantified variables) and the number of parameters.
756 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
757 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
758 dimensions is zero.
759
760 =head3 Input
761
762         #include <isl/set.h>
763         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
764                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
765         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
766                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
767         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
768                 FILE *input, int nparam);
769         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
770                 const char *str, int nparam);
771
772         #include <isl/map.h>
773         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
774                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
775         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
776                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
777         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
778                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
779         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
780                 const char *str, int nparam);
781
782         #include <isl/union_set.h>
783         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
784                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
785         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
786                 isl_ctx *ctx, const char *str);
787
788         #include <isl/union_map.h>
789         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
790                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
791         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
792                 isl_ctx *ctx, const char *str);
793
794 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
795 or the C<isl> format.
796 C<nparam> specifies how many of the final columns in
797 the C<PolyLib> format correspond to parameters.
798 If input is given in the C<isl> format, then the number
799 of parameters needs to be equal to C<nparam>.
800 If C<nparam> is negative, then any number of parameters
801 is accepted in the C<isl> format and zero parameters
802 are assumed in the C<PolyLib> format.
803
804 =head3 Output
805
806 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
807 be created.
808
809         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
810                 FILE *file);
811         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
812         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
813         __isl_give char *isl_printer_get_str(
814                 __isl_keep isl_printer *printer);
815
816 The behavior of the printer can be modified in various ways
817
818         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
819                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
820         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
821                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
822         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
823                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
824         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
825                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
826         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
827                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
828
829 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
830 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
831 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
832 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
833 C<isl_printer_set_indent>) spaces
834 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
835 In the C<PolyLib> format output,
836 the coefficients of the existentially quantified variables
837 appear between those of the set variables and those
838 of the parameters.
839 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
840 by the specified amount (which may be negative).
841
842 To actually print something, use
843
844         #include <isl/set.h>
845         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
846                 __isl_take isl_printer *printer,
847                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
848         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
849                 __isl_take isl_printer *printer,
850                 __isl_keep isl_set *set);
851
852         #include <isl/map.h>
853         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
854                 __isl_take isl_printer *printer,
855                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
856         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
857                 __isl_take isl_printer *printer,
858                 __isl_keep isl_map *map);
859
860         #include <isl/union_set.h>
861         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
862                 __isl_take isl_printer *p,
863                 __isl_keep isl_union_set *uset);
864
865         #include <isl/union_map.h>
866         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
867                 __isl_take isl_printer *p,
868                 __isl_keep isl_union_map *umap);
869
870 When called on a file printer, the following function flushes
871 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
872
873         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
874                 __isl_take isl_printer *p);
875
876 =head2 Creating New Sets and Relations
877
878 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
879
880 =over
881
882 =item * Empty sets and relations
883
884         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
885                 __isl_take isl_dim *dim);
886         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
887                 __isl_take isl_dim *dim);
888         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
889                 __isl_take isl_dim *dim);
890         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
891                 __isl_take isl_dim *dim);
892         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
893                 __isl_take isl_dim *dim);
894         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
895                 __isl_take isl_dim *dim);
896
897 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the dimensions specification
898 is only used to specify the parameters.
899
900 =item * Universe sets and relations
901
902         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
903                 __isl_take isl_dim *dim);
904         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
905                 __isl_take isl_dim *dim);
906         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
907                 __isl_take isl_dim *dim);
908         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
909                 __isl_take isl_dim *dim);
910         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
911                 __isl_take isl_union_set *uset);
912         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
913                 __isl_take isl_union_map *umap);
914
915 The sets and relations constructed by the functions above
916 contain all integer values, while those constructed by the
917 functions below only contain non-negative values.
918
919         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
920                 __isl_take isl_dim *dim);
921         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
922                 __isl_take isl_dim *dim);
923         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
924                 __isl_take isl_dim *dim);
925         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
926                 __isl_take isl_dim *dim);
927
928 =item * Identity relations
929
930         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
931                 __isl_take isl_dim *dim);
932         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
933                 __isl_take isl_dim *dim);
934
935 The number of input and output dimensions in C<dim> needs
936 to be the same.
937
938 =item * Lexicographic order
939
940         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
941                 __isl_take isl_dim *set_dim);
942         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
943                 __isl_take isl_dim *set_dim);
944         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
945                 __isl_take isl_dim *set_dim);
946         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
947                 __isl_take isl_dim *set_dim);
948         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
949                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
950         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
951                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
952         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
953                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
954         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
955                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
956
957 The first four functions take a dimension specification for a B<set>
958 and return relations that express that the elements in the domain
959 are lexicographically less
960 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
961 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
962 than the elements in the range.
963 The last four functions take a dimension specification for a map
964 and return relations that express that the first C<n> dimensions
965 in the domain are lexicographically less
966 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
967 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
968 than the first C<n> dimensions in the range.
969
970 =back
971
972 A basic set or relation can be converted to a set or relation
973 using the following functions.
974
975         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
976                 __isl_take isl_basic_set *bset);
977         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
978                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
979
980 Sets and relations can be converted to union sets and relations
981 using the following functions.
982
983         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
984                 __isl_take isl_map *map);
985         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
986                 __isl_take isl_set *set);
987
988 The inverse conversions below can only be used if the input
989 union set or relation is known to contain elements in exactly one
990 space.
991
992         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
993                 __isl_take isl_union_set *uset);
994         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
995                 __isl_take isl_union_map *umap);
996
997 Sets and relations can be copied and freed again using the following
998 functions.
999
1000         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1001                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1002         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1003         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1004                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1005         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1006                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1007         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1008         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1009                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1010         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1011         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1012         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1013         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1014         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1015         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1016
1017 Other sets and relations can be constructed by starting
1018 from a universe set or relation, adding equality and/or
1019 inequality constraints and then projecting out the
1020 existentially quantified variables, if any.
1021 Constraints can be constructed, manipulated and
1022 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1023 using the following functions.
1024
1025         #include <isl/constraint.h>
1026         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1027                 __isl_take isl_dim *dim);
1028         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1029                 __isl_take isl_dim *dim);
1030         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1031                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1032         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1033                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1034         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1035                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1036                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1037         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1038                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1039                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1040         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1041                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1042                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1043         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1044                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1045                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1046         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1047                 __isl_take isl_map *map,
1048                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1049         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1050                 __isl_take isl_set *set,
1051                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1052         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1053                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1054                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1055
1056 For example, to create a set containing the even integers
1057 between 10 and 42, you would use the following code.
1058
1059         isl_int v;
1060         isl_dim *dim;
1061         isl_constraint *c;
1062         isl_basic_set *bset;
1063
1064         isl_int_init(v);
1065         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
1066         bset = isl_basic_set_universe(isl_dim_copy(dim));
1067
1068         c = isl_equality_alloc(isl_dim_copy(dim));
1069         isl_int_set_si(v, -1);
1070         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
1071         isl_int_set_si(v, 2);
1072         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
1073         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1074
1075         c = isl_inequality_alloc(isl_dim_copy(dim));
1076         isl_int_set_si(v, -10);
1077         isl_constraint_set_constant(c, v);
1078         isl_int_set_si(v, 1);
1079         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
1080         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1081
1082         c = isl_inequality_alloc(dim);
1083         isl_int_set_si(v, 42);
1084         isl_constraint_set_constant(c, v);
1085         isl_int_set_si(v, -1);
1086         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
1087         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1088
1089         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1090
1091         isl_int_clear(v);
1092
1093 Or, alternatively,
1094
1095         isl_basic_set *bset;
1096         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1097                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}", -1);
1098
1099 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1100 describing the equalities and the inequalities.
1101
1102         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1103                 __isl_take isl_dim *dim,
1104                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1105                 enum isl_dim_type c1,
1106                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1107                 enum isl_dim_type c4);
1108         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1109                 __isl_take isl_dim *dim,
1110                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1111                 enum isl_dim_type c1,
1112                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1113                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1114
1115 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1116 different kinds of variables appear in the input matrices
1117 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1118 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1119 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1120 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1121
1122 A (basic) relation can also be constructed from a (piecewise) affine expression
1123 or a list of affine expressions (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">).
1124
1125         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1126                 __isl_take isl_aff *aff);
1127         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1128                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1129         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1130                 __isl_take isl_dim *domain_dim,
1131                 __isl_take isl_aff_list *list);
1132
1133 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1134 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1135 of zero affine expressions.
1136
1137 =head2 Inspecting Sets and Relations
1138
1139 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1140 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1141 explained in the following sections.
1142 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1143 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1144 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1145 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1146
1147         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1148                 __isl_take isl_set *set);
1149         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1150                 __isl_take isl_map *map);
1151         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1152                 __isl_take isl_union_set *uset);
1153         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1154                 __isl_take isl_union_map *umap);
1155
1156 This explicit representation defines the existentially quantified
1157 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1158 including earlier existentially quantified variables.
1159 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1160 has a unique value when the values of the other variables are known.
1161 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1162 with the same explicit representations, should appear in the
1163 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1164 either of the following functions.
1165
1166         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1167                 __isl_take isl_set *set);
1168         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1169                 __isl_take isl_map *map);
1170
1171 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1172 using the following functions, which compute an overapproximation.
1173
1174         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1175                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1176         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1177                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1178         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1179                 __isl_take isl_set *set);
1180         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1181                 __isl_take isl_map *map);
1182
1183 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1184
1185         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1186                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1187                 void *user);
1188         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1189                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1190                 void *user);
1191
1192 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1193 from
1194
1195         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1196         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1197
1198 To extract the set or map from a union with a given dimension
1199 specification, use
1200
1201         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1202                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1203                 __isl_take isl_dim *dim);
1204         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1205                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1206                 __isl_take isl_dim *dim);
1207
1208 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1209
1210         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1211                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1212                 void *user);
1213         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1214                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1215                 void *user);
1216
1217 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1218 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1219 occurs, the above functions will return -1.
1220
1221 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1222 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1223 If this is required, then the user should call one of
1224 the following functions first.
1225
1226         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1227                 __isl_take isl_set *set);
1228         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1229                 __isl_take isl_map *map);
1230
1231 The number of basic sets in a set can be obtained
1232 from
1233
1234         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1235
1236 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1237
1238         #include <isl/constraint.h>
1239
1240         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1241                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1242                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1243                 void *user);
1244         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1245
1246 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1247 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1248 occurs, the above functions will return -1.
1249 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1250 Use the following function to find out whether a constraint
1251 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1252
1253         int isl_constraint_is_equality(
1254                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1255
1256 The coefficients of the constraints can be inspected using
1257 the following functions.
1258
1259         void isl_constraint_get_constant(
1260                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1261         void isl_constraint_get_coefficient(
1262                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1263                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1264         int isl_constraint_involves_dims(
1265                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1266                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1267
1268 The explicit representations of the existentially quantified
1269 variables can be inspected using the following functions.
1270 Note that the user is only allowed to use these functions
1271 if the inspected set or map is the result of a call
1272 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1273
1274         __isl_give isl_div *isl_constraint_div(
1275                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1276         isl_ctx *isl_div_get_ctx(__isl_keep isl_div *div);
1277         void isl_div_get_constant(__isl_keep isl_div *div,
1278                 isl_int *v);
1279         void isl_div_get_denominator(__isl_keep isl_div *div,
1280                 isl_int *v);
1281         void isl_div_get_coefficient(__isl_keep isl_div *div,
1282                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1283
1284 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1285 form, use the following functions.
1286
1287         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1288                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1289                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1290                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1291         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1292                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1293                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1294                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1295         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1296                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1297                 enum isl_dim_type c1,
1298                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1299                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1300         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1301                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1302                 enum isl_dim_type c1,
1303                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1304                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1305
1306 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1307 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1308 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1309 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1310
1311 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1312 be obtained using the following functions.
1313
1314         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1315                 enum isl_dim_type type);
1316         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1317                 enum isl_dim_type type);
1318         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1319                 enum isl_dim_type type);
1320         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1321                 enum isl_dim_type type);
1322
1323 To check whether the description of a set or relation depends
1324 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1325 constraints.  Instead the following functions can be used.
1326
1327         int isl_basic_set_involves_dims(
1328                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1329                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1330         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1331                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1332         int isl_basic_map_involves_dims(
1333                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1334                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1335         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1336                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1337
1338 Similarly, the following functions can be used to check whether
1339 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1340
1341         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1342                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1343         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1344                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1345
1346 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1347 or relation can be read off or set using the following functions.
1348
1349         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1350                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1351         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1352                 __isl_take isl_set *set);
1353         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1354         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1355                 __isl_keep isl_set *set);
1356         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1357                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1358                 __isl_take isl_id *id);
1359         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1360                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1361         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1362                 enum isl_dim_type type);
1363         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1364                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1365
1366         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1367                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1368         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1369                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1370         const char *isl_set_get_tuple_name(
1371                 __isl_keep isl_set *set);
1372         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1373                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1374                 enum isl_dim_type type);
1375         const char *isl_map_get_tuple_name(
1376                 __isl_keep isl_map *map,
1377                 enum isl_dim_type type);
1378
1379 As with C<isl_dim_get_tuple_name>, the value returned points to
1380 an internal data structure.
1381 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1382 read off using the following functions.
1383
1384         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1385                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1386                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1387         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1388                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1389         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1390                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1391                 unsigned pos);
1392         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1393                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1394                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1395         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1396                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1397         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1398                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1399                 unsigned pos);
1400
1401         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1402                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1403         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1404                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1405
1406         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1407                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1408                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1409         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1410                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1411                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1412         const char *isl_set_get_dim_name(
1413                 __isl_keep isl_set *set,
1414                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1415         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1416                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1417                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1418         const char *isl_map_get_dim_name(
1419                 __isl_keep isl_map *map,
1420                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1421
1422 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1423 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1424 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1425 operations and may not be preserved across those operations.
1426
1427 =head2 Properties
1428
1429 =head3 Unary Properties
1430
1431 =over
1432
1433 =item * Emptiness
1434
1435 The following functions test whether the given set or relation
1436 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1437 any computations, but simply check if the given set or relation
1438 is already known to be empty.
1439
1440         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1441         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1442         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1443         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1444         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1445         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1446         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1447         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1448         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1449         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1450
1451 =item * Universality
1452
1453         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1454         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1455         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1456
1457 =item * Single-valuedness
1458
1459         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1460         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1461
1462 =item * Injectivity
1463
1464         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1465         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1466         int isl_union_map_plain_is_injective(
1467                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1468         int isl_union_map_is_injective(
1469                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1470
1471 =item * Bijectivity
1472
1473         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1474         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1475
1476 =item * Position
1477
1478         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
1479                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1480                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1481                 isl_int *val);
1482         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
1483                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1484                 isl_int *val);
1485
1486 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1487 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
1488
1489 =item * Wrapping
1490
1491 The following functions check whether the domain of the given
1492 (basic) set is a wrapped relation.
1493
1494         int isl_basic_set_is_wrapping(
1495                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1496         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1497
1498 =item * Internal Product
1499
1500         int isl_basic_map_can_zip(
1501                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1502         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1503
1504 Check whether the product of domain and range of the given relation
1505 can be computed,
1506 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1507
1508 =back
1509
1510 =head3 Binary Properties
1511
1512 =over
1513
1514 =item * Equality
1515
1516         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1517                 __isl_keep isl_set *set2);
1518         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1519                 __isl_keep isl_set *set2);
1520         int isl_union_set_is_equal(
1521                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1522                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1523         int isl_basic_map_is_equal(
1524                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1525                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1526         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1527                 __isl_keep isl_map *map2);
1528         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1529                 __isl_keep isl_map *map2);
1530         int isl_union_map_is_equal(
1531                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1532                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1533
1534 =item * Disjointness
1535
1536         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1537                 __isl_keep isl_set *set2);
1538
1539 =item * Subset
1540
1541         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1542                 __isl_keep isl_set *set2);
1543         int isl_set_is_strict_subset(
1544                 __isl_keep isl_set *set1,
1545                 __isl_keep isl_set *set2);
1546         int isl_union_set_is_subset(
1547                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1548                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1549         int isl_union_set_is_strict_subset(
1550                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1551                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1552         int isl_basic_map_is_subset(
1553                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1554                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1555         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1556                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1557                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1558         int isl_map_is_subset(
1559                 __isl_keep isl_map *map1,
1560                 __isl_keep isl_map *map2);
1561         int isl_map_is_strict_subset(
1562                 __isl_keep isl_map *map1,
1563                 __isl_keep isl_map *map2);
1564         int isl_union_map_is_subset(
1565                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1566                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1567         int isl_union_map_is_strict_subset(
1568                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1569                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1570
1571 =back
1572
1573 =head2 Unary Operations
1574
1575 =over
1576
1577 =item * Complement
1578
1579         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1580                 __isl_take isl_set *set);
1581
1582 =item * Inverse map
1583
1584         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1585                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1586         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1587                 __isl_take isl_map *map);
1588         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1589                 __isl_take isl_union_map *umap);
1590
1591 =item * Projection
1592
1593         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1594                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1595                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1596         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1597                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1598                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1599         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1600                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1601         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1602                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1603         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1604                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1605         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1606                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1607         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1608                 __isl_take isl_map *bmap);
1609         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1610                 __isl_take isl_map *map);
1611         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1612                 __isl_take isl_union_map *umap);
1613         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1614                 __isl_take isl_union_map *umap);
1615
1616         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1617                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1618         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1619                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1620         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1621         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1622         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1623                 __isl_take isl_union_map *umap);
1624         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1625                 __isl_take isl_union_map *umap);
1626
1627 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1628 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1629
1630 =item * Elimination
1631
1632         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
1633                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1634                 unsigned first, unsigned n);
1635
1636 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
1637 without removing the dimensions.
1638
1639 =item * Slicing
1640
1641         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
1642                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1643                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1644                 isl_int value);
1645         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
1646                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1647                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1648         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
1649                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1650                 isl_int value);
1651         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
1652                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1653         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
1654                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1655                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1656         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
1657                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1658
1659 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1660 dimension has the fixed given value.
1661
1662         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
1663                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1664                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1665         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
1666                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1667                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1668
1669 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1670 dimensions are equal to each other.
1671
1672         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
1673                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1674                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1675
1676 Intersect the relation with the hyperplane where the given
1677 dimensions have opposite values.
1678
1679 =item * Identity
1680
1681         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
1682                 __isl_take isl_set *set);
1683         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
1684                 __isl_take isl_union_set *uset);
1685
1686 Construct an identity relation on the given (union) set.
1687
1688 =item * Deltas
1689
1690         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
1691                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1692         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
1693         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
1694                 __isl_take isl_union_map *umap);
1695
1696 These functions return a (basic) set containing the differences
1697 between image elements and corresponding domain elements in the input.
1698
1699         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
1700                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1701         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
1702                 __isl_take isl_map *map);
1703         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
1704                 __isl_take isl_union_map *umap);
1705
1706 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1707 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
1708
1709 =item * Coalescing
1710
1711 Simplify the representation of a set or relation by trying
1712 to combine pairs of basic sets or relations into a single
1713 basic set or relation.
1714
1715         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
1716         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
1717         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
1718                 __isl_take isl_union_set *uset);
1719         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
1720                 __isl_take isl_union_map *umap);
1721
1722 =item * Detecting equalities
1723
1724         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
1725                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1726         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
1727                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1728         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
1729                 __isl_take isl_set *set);
1730         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
1731                 __isl_take isl_map *map);
1732         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
1733                 __isl_take isl_union_set *uset);
1734         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
1735                 __isl_take isl_union_map *umap);
1736
1737 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
1738 equalities.
1739
1740 =item * Removing redundant constraints
1741
1742         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
1743                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1744         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
1745                 __isl_take isl_set *set);
1746         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
1747                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1748         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
1749                 __isl_take isl_map *map);
1750
1751 =item * Convex hull
1752
1753         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
1754                 __isl_take isl_set *set);
1755         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
1756                 __isl_take isl_map *map);
1757
1758 If the input set or relation has any existentially quantified
1759 variables, then the result of these operations is currently undefined.
1760
1761 =item * Simple hull
1762
1763         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
1764                 __isl_take isl_set *set);
1765         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
1766                 __isl_take isl_map *map);
1767         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
1768                 __isl_take isl_union_map *umap);
1769
1770 These functions compute a single basic set or relation
1771 that contains the whole input set or relation.
1772 In particular, the output is described by translates
1773 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
1774
1775 =begin latex
1776
1777 (See \autoref{s:simple hull}.)
1778
1779 =end latex
1780
1781 =item * Affine hull
1782
1783         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
1784                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1785         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
1786                 __isl_take isl_set *set);
1787         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
1788                 __isl_take isl_union_set *uset);
1789         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
1790                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1791         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
1792                 __isl_take isl_map *map);
1793         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
1794                 __isl_take isl_union_map *umap);
1795
1796 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
1797 per space.
1798
1799 =item * Polyhedral hull
1800
1801         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
1802                 __isl_take isl_set *set);
1803         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
1804                 __isl_take isl_map *map);
1805         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
1806                 __isl_take isl_union_set *uset);
1807         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
1808                 __isl_take isl_union_map *umap);
1809
1810 These functions compute a single basic set or relation
1811 not involving any existentially quantified variables
1812 that contains the whole input set or relation.
1813 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
1814 per space.
1815
1816 =item * Optimization
1817
1818         #include <isl/ilp.h>
1819         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
1820                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1821                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
1822         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
1823                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
1824         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
1825                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
1826
1827 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
1828 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
1829 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
1830 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
1831
1832 =item * Parametric optimization
1833
1834         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
1835                 __isl_take isl_set *set, int pos);
1836
1837 Compute the maximum of the given set dimension as a function of the
1838 parameters, but independently of the other set dimensions.
1839 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
1840
1841 =item * Dual
1842
1843 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
1844 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
1845 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
1846 Internally, these two sets of functions perform essentially the
1847 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
1848 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
1849 The current implementation is based on the Farkas lemma and
1850 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
1851 in future.  In particular, future implementations may use different
1852 dualization algorithms or skip the elimination step.
1853
1854         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
1855                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1856         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
1857                 __isl_take isl_set *set);
1858         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
1859                 __isl_take isl_union_set *bset);
1860         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
1861                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1862         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
1863                 __isl_take isl_set *set);
1864         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
1865                 __isl_take isl_union_set *bset);
1866
1867 =item * Power
1868
1869         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
1870                 int *exact);
1871         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
1872                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1873
1874 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
1875 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
1876 I<k>th power of C<map>.
1877 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1878 then C<*exact> is set to C<1>.
1879
1880 =item * Transitive closure
1881
1882         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
1883                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1884         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
1885                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1886
1887 Compute the transitive closure of C<map>.
1888 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1889 then C<*exact> is set to C<1>.
1890
1891 =item * Reaching path lengths
1892
1893         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
1894                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1895
1896 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
1897 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
1898 end up in the given element.
1899 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1900 then C<*exact> is set to C<1>.
1901 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
1902 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
1903 In particular, if the input relation is a dependence relation
1904 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
1905 to the free schedule.
1906 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
1907 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
1908 the overapproximation), then you will get an error message.
1909
1910 =item * Wrapping
1911
1912         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
1913                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1914         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
1915                 __isl_take isl_map *map);
1916         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
1917                 __isl_take isl_union_map *umap);
1918         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
1919                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1920         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
1921                 __isl_take isl_set *set);
1922         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
1923                 __isl_take isl_union_set *uset);
1924
1925 =item * Flattening
1926
1927 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
1928 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
1929 then the name of the space is also removed.
1930
1931         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
1932                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1933         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
1934                 __isl_take isl_set *set);
1935         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
1936                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1937         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
1938                 __isl_take isl_map *map);
1939         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
1940                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1941         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
1942                 __isl_take isl_map *map);
1943
1944         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
1945                 __isl_take isl_set *set);
1946
1947 The function above constructs a relation
1948 that maps the input set to a flattened version of the set.
1949
1950 =item * Lifting
1951
1952 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
1953 to the existentially quantified variables in the input.
1954 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
1955 is the original space and the range corresponds to the original
1956 existentially quantified variables.
1957
1958         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
1959                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1960         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
1961                 __isl_take isl_set *set);
1962         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
1963                 __isl_take isl_union_set *uset);
1964
1965 =item * Internal Product
1966
1967         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
1968                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1969         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
1970                 __isl_take isl_map *map);
1971         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
1972                 __isl_take isl_union_map *umap);
1973
1974 Given a relation with nested relations for domain and range,
1975 interchange the range of the domain with the domain of the range.
1976
1977 =item * Aligning parameters
1978
1979         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
1980                 __isl_take isl_set *set,
1981                 __isl_take isl_dim *model);
1982         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
1983                 __isl_take isl_map *map,
1984                 __isl_take isl_dim *model);
1985
1986 Change the order of the parameters of the given set or relation
1987 such that the first parameters match those of C<model>.
1988 This may involve the introduction of extra parameters.
1989 All parameters need to be named.
1990
1991 =item * Dimension manipulation
1992
1993         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
1994                 __isl_take isl_set *set,
1995                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1996         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
1997                 __isl_take isl_map *map,
1998                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1999         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2000                 __isl_take isl_set *set,
2001                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2002         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2003                 __isl_take isl_map *map,
2004                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2005
2006 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2007 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2008 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2009 to add new parameters, assuming
2010 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2011 are not sufficient.
2012
2013 =back
2014
2015 =head2 Binary Operations
2016
2017 The two arguments of a binary operation not only need to live
2018 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2019 the same (number of) parameters.
2020
2021 =head3 Basic Operations
2022
2023 =over
2024
2025 =item * Intersection
2026
2027         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2028                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2029                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2030         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2031                 __isl_take isl_set *set,
2032                 __isl_take isl_set *params);
2033         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2034                 __isl_take isl_set *set1,
2035                 __isl_take isl_set *set2);
2036         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2037                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2038                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2039         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2040                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2041                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2042         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2043                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2044                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2045         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2046                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2047                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2048         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2049                 __isl_take isl_map *map,
2050                 __isl_take isl_set *params);
2051         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2052                 __isl_take isl_map *map,
2053                 __isl_take isl_set *set);
2054         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2055                 __isl_take isl_map *map,
2056                 __isl_take isl_set *set);
2057         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2058                 __isl_take isl_map *map1,
2059                 __isl_take isl_map *map2);
2060         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2061                 __isl_take isl_union_map *umap,
2062                 __isl_take isl_union_set *uset);
2063         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2064                 __isl_take isl_union_map *umap,
2065                 __isl_take isl_union_set *uset);
2066         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2067                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2068                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2069
2070 =item * Union
2071
2072         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2073                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2074                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2075         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2076                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2077                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2078         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2079                 __isl_take isl_set *set1,
2080                 __isl_take isl_set *set2);
2081         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2082                 __isl_take isl_map *map1,
2083                 __isl_take isl_map *map2);
2084         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2085                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2086                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2087         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2088                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2089                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2090
2091 =item * Set difference
2092
2093         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2094                 __isl_take isl_set *set1,
2095                 __isl_take isl_set *set2);
2096         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2097                 __isl_take isl_map *map1,
2098                 __isl_take isl_map *map2);
2099         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2100                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2101                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2102         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2103                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2104                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2105
2106 =item * Application
2107
2108         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2109                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2110                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2111         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2112                 __isl_take isl_set *set,
2113                 __isl_take isl_map *map);
2114         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2115                 __isl_take isl_union_set *uset,
2116                 __isl_take isl_union_map *umap);
2117         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2118                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2119                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2120         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2121                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2122                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2123         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2124                 __isl_take isl_map *map1,
2125                 __isl_take isl_map *map2);
2126         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2127                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2128                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2129         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2130                 __isl_take isl_map *map1,
2131                 __isl_take isl_map *map2);
2132         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2133                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2134                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2135
2136 =item * Cartesian Product
2137
2138         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2139                 __isl_take isl_set *set1,
2140                 __isl_take isl_set *set2);
2141         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2142                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2143                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2144         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2145                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2146                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2147         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2148                 __isl_take isl_map *map1,
2149                 __isl_take isl_map *map2);
2150         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2151                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2152                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2153         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2154                 __isl_take isl_map *map1,
2155                 __isl_take isl_map *map2);
2156         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2157                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2158                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2159
2160 The above functions compute the cross product of the given
2161 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2162 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2163 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2164 instead.
2165
2166         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2167                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2168                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2169         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2170                 __isl_take isl_set *set1,
2171                 __isl_take isl_set *set2);
2172         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
2173                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2174                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2175         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
2176                 __isl_take isl_map *map1,
2177                 __isl_take isl_map *map2);
2178         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
2179                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2180                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2181         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
2182                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2183                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2184         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
2185                 __isl_take isl_map *map1,
2186                 __isl_take isl_map *map2);
2187
2188 =item * Simplification
2189
2190         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
2191                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2192                 __isl_take isl_basic_set *context);
2193         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
2194                 __isl_take isl_set *context);
2195         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
2196                 __isl_take isl_union_set *uset,
2197                 __isl_take isl_union_set *context);
2198         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
2199                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2200                 __isl_take isl_basic_map *context);
2201         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
2202                 __isl_take isl_map *context);
2203         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
2204                 __isl_take isl_union_map *umap,
2205                 __isl_take isl_union_map *context);
2206
2207 The gist operation returns a set or relation that has the
2208 same intersection with the context as the input set or relation.
2209 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
2210 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
2211 are removed.
2212 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
2213 per space.
2214
2215 =back
2216
2217 =head3 Lexicographic Optimization
2218
2219 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
2220 the following functions
2221 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
2222 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
2223 that satisfy C<dom>.
2224 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2225 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
2226 has no elements.
2227 In other words, the union of the parameter values
2228 for which the result is non-empty and of C<*empty>
2229 is equal to C<dom>.
2230
2231         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
2232                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2233                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2234                 __isl_give isl_set **empty);
2235         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
2236                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2237                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2238                 __isl_give isl_set **empty);
2239         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
2240                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2241                 __isl_give isl_set **empty);
2242         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2243                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2244                 __isl_give isl_set **empty);
2245
2246 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2247 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2248 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2249 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2250
2251         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2252                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2253         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2254                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2255         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2256                 __isl_take isl_set *set);
2257         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2258                 __isl_take isl_set *set);
2259         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2260                 __isl_take isl_union_set *uset);
2261         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2262                 __isl_take isl_union_set *uset);
2263
2264 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
2265 the following functions
2266 compute a relation that maps each element of C<dom>
2267 to the single lexicographic minimum or maximum
2268 of the elements that are associated to that same
2269 element in C<map> (or C<bmap>).
2270 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2271 that contains the elements in C<dom> that do not map
2272 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
2273 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
2274 is equal to C<dom>.
2275
2276         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
2277                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2278                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2279                 __isl_give isl_set **empty);
2280         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
2281                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2282                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2283                 __isl_give isl_set **empty);
2284         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
2285                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2286                 __isl_give isl_set **empty);
2287         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
2288                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2289                 __isl_give isl_set **empty);
2290
2291 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
2292 return a map mapping each element in the domain of
2293 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
2294 of all elements associated to that element.
2295 In case of union relations, the optimum is computed per space.
2296
2297         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
2298                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2299         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
2300                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2301         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
2302                 __isl_take isl_map *map);
2303         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
2304                 __isl_take isl_map *map);
2305         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
2306                 __isl_take isl_union_map *umap);
2307         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
2308                 __isl_take isl_union_map *umap);
2309
2310 =head2 Lists
2311
2312 Lists are defined over several element types, including
2313 C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_basic_set> and C<isl_set>.
2314 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
2315 Lists can be created, copied and freed using the following functions.
2316
2317         #include <isl/list.h>
2318         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
2319                 __isl_take isl_set *el);
2320         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
2321                 isl_ctx *ctx, int n);
2322         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
2323                 __isl_keep isl_set_list *list);
2324         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
2325                 __isl_take isl_set_list *list,
2326                 __isl_take isl_set *el);
2327         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
2328                 __isl_take isl_set_list *list1,
2329                 __isl_take isl_set_list *list2);
2330         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
2331
2332 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
2333 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
2334 element.
2335
2336 Lists can be inspected using the following functions.
2337
2338         #include <isl/list.h>
2339         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
2340         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
2341         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
2342                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
2343         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
2344                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
2345                 void *user);
2346
2347 Lists can be printed using
2348
2349         #include <isl/list.h>
2350         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
2351                 __isl_take isl_printer *p,
2352                 __isl_keep isl_set_list *list);
2353
2354 =head2 Matrices
2355
2356 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
2357
2358         #include <isl/mat.h>
2359         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
2360                 unsigned n_row, unsigned n_col);
2361         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
2362         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
2363
2364 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
2365 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2366
2367         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
2368         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
2369         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
2370         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
2371                 int row, int col, isl_int *v);
2372         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
2373                 int row, int col, isl_int v);
2374         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
2375                 int row, int col, int v);
2376
2377 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2378 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2379
2380 The following function can be used to compute the (right) inverse
2381 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
2382 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
2383 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
2384
2385         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
2386
2387 The following function can be used to compute the (right) kernel
2388 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
2389 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
2390
2391         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
2392
2393 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
2394
2395 The zero quasi affine expression can be created using
2396
2397         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero(
2398                 __isl_take isl_local_space *ls);
2399
2400 A quasi affine expression can also be initialized from an C<isl_div>:
2401
2402         #include <isl/div.h>
2403         __isl_give isl_aff *isl_aff_from_div(__isl_take isl_div *div);
2404
2405 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
2406 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
2407 be created using the following functions.
2408
2409         #include <isl/aff.h>
2410         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
2411                 __isl_take isl_dim *dim);
2412         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
2413                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
2414         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
2415                 __isl_take isl_aff *aff);
2416
2417 Quasi affine expressions can be copied and freed using
2418
2419         #include <isl/aff.h>
2420         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
2421         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
2422
2423         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
2424                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2425         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2426
2427 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
2428 using the following function.  The constraint is required to have
2429 a non-zero coefficient for the specified dimension.
2430
2431         #include <isl/constraint.h>
2432         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
2433                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
2434                 enum isl_dim_type type, int pos);
2435
2436 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
2437 using the following function.
2438
2439         #include <isl/constraint.h>
2440         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
2441                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
2442
2443 Conversely, an equality constraint equating
2444 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
2445 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
2446
2447         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
2448                 __isl_take isl_aff *aff);
2449         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
2450                 __isl_take isl_aff *aff);
2451
2452 The expression can be inspected using
2453
2454         #include <isl/aff.h>
2455         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
2456         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
2457                 enum isl_dim_type type);
2458         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
2459                 __isl_keep isl_aff *aff);
2460         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
2461                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2462         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
2463                 isl_int *v);
2464         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
2465                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2466         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
2467                 isl_int *v);
2468         __isl_give isl_div *isl_aff_get_div(
2469                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
2470
2471         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2472                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2473                           __isl_take isl_aff *aff,
2474                           void *user), void *user);
2475
2476         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
2477         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2478
2479         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
2480                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2481         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2482                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2483
2484         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2485         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2486                 enum isl_dim_type type);
2487         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2488
2489 It can be modified using
2490
2491         #include <isl/aff.h>
2492         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
2493                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2494                 __isl_take isl_id *id);
2495         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
2496                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
2497                 unsigned pos, const char *s);
2498         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
2499                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2500         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
2501                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
2502         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
2503                 __isl_take isl_aff *aff,
2504                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2505         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
2506                 __isl_take isl_aff *aff,
2507                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2508         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
2509                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2510
2511         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
2512                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2513         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
2514                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
2515         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
2516                 __isl_take isl_aff *aff,
2517                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2518         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
2519                 __isl_take isl_aff *aff,
2520                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2521
2522         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
2523                 __isl_take isl_aff *aff,
2524                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2525         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
2526                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2527                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2528         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
2529                 __isl_take isl_aff *aff,
2530                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2531         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
2532                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2533                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2534         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
2535                 __isl_take isl_aff *aff,
2536                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2537         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
2538                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2539                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2540
2541 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
2542 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
2543 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
2544 the possibly rational constant or coefficient.
2545
2546 To check whether an affine expressions is obviously zero
2547 or obviously equal to some other affine expression, use
2548
2549         #include <isl/aff.h>
2550         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
2551         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
2552                 __isl_keep isl_aff *aff2);
2553
2554 Operations include
2555
2556         #include <isl/aff.h>
2557         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
2558                 __isl_take isl_aff *aff2);
2559         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
2560                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2561                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2562         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
2563                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2564                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2565         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
2566                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2567                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2568         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
2569                 __isl_take isl_aff *aff2);
2570         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
2571                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2572                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2573         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
2574         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
2575                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2576         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
2577         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
2578                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2579         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
2580         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
2581                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2582         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
2583                 isl_int mod);
2584         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
2585                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
2586         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
2587                 isl_int f);
2588         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
2589                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
2590         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
2591                 isl_int f);
2592         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
2593                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
2594         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
2595                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
2596
2597         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
2598                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
2599         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
2600                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
2601
2602         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
2603                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
2604
2605         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
2606                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2607                 __isl_take isl_dim *model);
2608
2609         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
2610                 __isl_take isl_set *context);
2611         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
2612                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2613                 __isl_take isl_set *context);
2614
2615         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
2616                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2617
2618         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
2619                 __isl_take isl_aff *aff2);
2620         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
2621                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2622                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2623
2624 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
2625 to be a constant.
2626
2627         #include <isl/aff.h>
2628         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
2629                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
2630         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
2631                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2632                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2633         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
2634                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2635                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2636         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
2637                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2638                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2639         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
2640                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2641                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2642         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
2643                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2644                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2645         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
2646                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2647                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2648
2649         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
2650                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2651                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2652         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
2653                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2654                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2655         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
2656                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2657                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2658         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
2659                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2660                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2661         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
2662                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2663                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2664         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
2665                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2666                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2667
2668 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
2669 containing those elements in the shared space
2670 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
2671 The function C<isl_aff_ge_set> returns a set
2672 containing those elements in the shared domain
2673 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
2674 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
2675 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
2676
2677         #include <isl/aff.h>
2678         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
2679                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2680         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
2681                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2682         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
2683                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2684
2685 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
2686 containing those elements in the domain
2687 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
2688
2689         #include <isl/aff.h>
2690         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
2691                 __isl_take isl_set *cond,
2692                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
2693                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
2694
2695 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
2696 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
2697 for elements in C<cond> and equal to C<pwaff_false> for elements
2698 not in C<cond>.
2699
2700         #include <isl/aff.h>
2701         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
2702                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2703                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2704
2705 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
2706 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
2707 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
2708 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
2709 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
2710 associated expression is the defined one.
2711
2712 An expression can be printed using
2713
2714         #include <isl/aff.h>
2715         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
2716                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
2717
2718         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
2719                 __isl_take isl_printer *p,
2720                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2721
2722 =head2 Points
2723
2724 Points are elements of a set.  They can be used to construct
2725 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
2726 individual elements of a set.
2727 The zero point (the origin) can be created using
2728
2729         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_dim *dim);
2730
2731 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
2732 using
2733
2734         void isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
2735                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2736         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
2737                 __isl_take isl_point *pnt,
2738                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2739
2740         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
2741                 __isl_take isl_point *pnt,
2742                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
2743         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
2744                 __isl_take isl_point *pnt,
2745                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
2746
2747 Other properties can be obtained using
2748
2749         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
2750
2751 Points can be copied or freed using
2752
2753         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
2754                 __isl_keep isl_point *pnt);
2755         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
2756
2757 A singleton set can be created from a point using
2758
2759         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
2760                 __isl_take isl_point *pnt);
2761         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
2762                 __isl_take isl_point *pnt);
2763
2764 and a box can be created from two opposite extremal points using
2765
2766         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
2767                 __isl_take isl_point *pnt1,
2768                 __isl_take isl_point *pnt2);
2769         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
2770                 __isl_take isl_point *pnt1,
2771                 __isl_take isl_point *pnt2);
2772
2773 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
2774 the following functions.
2775
2776         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
2777                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
2778                 void *user);
2779         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
2780                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
2781                 void *user);
2782
2783 The function C<fn> is called for each integer point in
2784 C<set> with as second argument the last argument of
2785 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
2786 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
2787 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
2788 enumerating and return C<-1> as well.
2789 If the enumeration is performed successfully and to completion,
2790 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
2791
2792 To obtain a single point of a (basic) set, use
2793
2794         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
2795                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2796         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
2797                 __isl_take isl_set *set);
2798
2799 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
2800 resulting point will be ``void'', a property that can be
2801 tested using
2802
2803         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
2804
2805 =head2 Piecewise Quasipolynomials
2806
2807 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
2808 a parametric point to a rational value.
2809 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
2810 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
2811 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
2812 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
2813 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
2814 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
2815 that contains the point.  Outside of the union of cells,
2816 the value is assumed to be zero.
2817 For example, the piecewise quasipolynomial
2818
2819         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
2820
2821 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
2822 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
2823 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
2824 defined over different domains.
2825 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
2826 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
2827 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
2828 the number of points in the map
2829
2830         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
2831
2832 =head3 Printing (Piecewise) Quasipolynomials
2833
2834 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
2835 using the following functions.
2836
2837         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
2838                 __isl_take isl_printer *p,
2839                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
2840
2841         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
2842                 __isl_take isl_printer *p,
2843                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2844
2845         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
2846                 __isl_take isl_printer *p,
2847                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2848
2849 The output format of the printer
2850 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
2851 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
2852 is supported.
2853 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
2854 to set the names of all dimensions
2855
2856         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
2857                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2858                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2859                 const char *s);
2860         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
2861         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
2862                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2863                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2864                 const char *s);
2865
2866 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
2867
2868 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
2869 More complicated quasipolynomials can be created by applying
2870 operations such as addition and multiplication
2871 on the resulting quasipolynomials
2872
2873         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero(
2874                 __isl_take isl_dim *dim);
2875         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one(
2876                 __isl_take isl_dim *dim);
2877         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty(
2878                 __isl_take isl_dim *dim);
2879         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty(
2880                 __isl_take isl_dim *dim);
2881         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan(
2882                 __isl_take isl_dim *dim);
2883         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst(
2884                 __isl_take isl_dim *dim,
2885                 const isl_int n, const isl_int d);
2886         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_div(
2887                 __isl_take isl_div *div);
2888         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var(
2889                 __isl_take isl_dim *dim,
2890                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2891         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
2892                 __isl_take isl_aff *aff);
2893
2894 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
2895 with a single cell can be created using the following functions.
2896 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
2897 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
2898
2899         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
2900                 __isl_take isl_dim *dim);
2901         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
2902                 __isl_take isl_set *set,
2903                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2904         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
2905                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2906         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
2907                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2908
2909         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
2910                 __isl_take isl_dim *dim);
2911         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
2912                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2913         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
2914                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2915                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2916
2917 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
2918 functions.
2919
2920         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
2921                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
2922         void isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
2923
2924         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
2925                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2926         void *isl_pw_qpolynomial_free(
2927                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2928
2929         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
2930                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2931         void isl_union_pw_qpolynomial_free(
2932                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2933
2934 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
2935
2936 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
2937 piecewise quasipolynomial, use the following function
2938
2939         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
2940                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2941                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
2942                 void *user);
2943
2944 To extract the piecewise quasipolynomial from a union with a given dimension
2945 specification, use
2946
2947         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
2948         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
2949                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2950                 __isl_take isl_dim *dim);
2951
2952 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
2953 use either of the following two functions
2954
2955         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
2956                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2957                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2958                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2959                           void *user), void *user);
2960         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
2961                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2962                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2963                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2964                           void *user), void *user);
2965
2966 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
2967 and C<-1> on failure.  The difference between
2968 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
2969 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
2970 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
2971 compute unique representations for all existentially quantified
2972 variables and then turn these existentially quantified variables
2973 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
2974 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
2975 will not have any existentially quantified variables, but that
2976 the dimensions of the sets may be different for different
2977 invocations of C<fn>.
2978
2979 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
2980 use
2981
2982         int isl_qpolynomial_foreach_term(
2983                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
2984                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
2985                           void *user), void *user);
2986
2987 The terms themselves can be inspected and freed using
2988 these functions
2989
2990         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
2991                 enum isl_dim_type type);
2992         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
2993                 isl_int *n);
2994         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
2995                 isl_int *d);
2996         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
2997                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2998         __isl_give isl_div *isl_term_get_div(
2999                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
3000         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
3001
3002 Each term is a product of parameters, set variables and
3003 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
3004 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
3005 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
3006 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
3007 using C<isl_int_init> before calling these functions.
3008
3009 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
3010
3011 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
3012 use the following function.
3013
3014         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3015                 isl_int *n, isl_int *d);
3016
3017 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
3018 then the numerator and denominator of the constant
3019 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
3020
3021 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
3022
3023         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
3024                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
3025         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
3026                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3027         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
3028                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3029                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3030         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
3031                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3032                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3033         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
3034                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3035                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3036         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
3037                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
3038
3039         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
3040                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3041                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3042         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
3043                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3044                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3045         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
3046                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3047                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3048         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
3049                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3050         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
3051                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3052                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3053         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
3054                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
3055
3056         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
3057                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3058                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3059         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
3060                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3061                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3062         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
3063                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3064                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3065
3066         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
3067                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3068                 __isl_take isl_point *pnt);
3069
3070         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
3071                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3072                 __isl_take isl_point *pnt);
3073
3074         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
3075                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3076         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3077                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
3078                 __isl_take isl_set *set);
3079
3080         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
3081                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3082         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3083                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
3084                 __isl_take isl_union_set *uset);
3085
3086         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
3087                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3088                 __isl_take isl_dim *model);
3089
3090         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
3091                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3092
3093         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
3094                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3095                 __isl_take isl_set *context);
3096
3097         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
3098                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3099                 __isl_take isl_set *context);
3100
3101         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
3102                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3103                 __isl_take isl_union_set *context);
3104
3105 The gist operation applies the gist operation to each of
3106 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
3107 The context is also exploited
3108 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
3109
3110         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3111                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
3112         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3113         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3114                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
3115
3116 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
3117 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
3118 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
3119 will lie somewhere in between.
3120
3121 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
3122
3123 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
3124 reduction (or fold) of quasipolynomials.
3125 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
3126 The objects are mainly used to represent the result of
3127 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
3128 i.e., as the result of the following function.
3129
3130         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
3131                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3132                 enum isl_fold type, int *tight);
3133
3134         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
3135                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3136                 enum isl_fold type, int *tight);
3137
3138 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
3139 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
3140 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
3141 of the parameters there is at least
3142 one element in the domain that reaches the bound.
3143 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
3144 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
3145 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
3146 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
3147 wrapped relation becomes the domain of the result.
3148
3149 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
3150 following functions.
3151
3152         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
3153                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
3154         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
3155                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3156         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
3157                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3158         void isl_qpolynomial_fold_free(
3159                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
3160         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
3161                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3162         void isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
3163                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3164
3165 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
3166
3167 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
3168 using the following function.
3169
3170         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
3171                 __isl_take isl_printer *p,
3172                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3173         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
3174                 __isl_take isl_printer *p,
3175                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3176
3177 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
3178 output format of the printer
3179 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
3180 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
3181 output format of the printer
3182 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
3183 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
3184 to set the names of all dimensions
3185
3186         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3187         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
3188                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3189                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3190                 const char *s);
3191
3192 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
3193
3194 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
3195 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
3196
3197         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
3198                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3199                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3200                             void *user), void *user);
3201
3202 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
3203 use either of the following two functions
3204
3205         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
3206                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3207                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3208                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3209                           void *user), void *user);
3210         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
3211                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3212                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3213                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3214                           void *user), void *user);
3215
3216 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
3217 of the difference between these two functions.
3218
3219 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
3220
3221         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
3222                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
3223                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
3224                           void *user), void *user);
3225
3226 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
3227
3228         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
3229                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
3230
3231         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
3232                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
3233                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
3234
3235         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
3236                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
3237                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
3238
3239         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
3240                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
3241                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
3242
3243         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
3244                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3245                 __isl_take isl_point *pnt);
3246
3247         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
3248                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3249                 __isl_take isl_point *pnt);
3250
3251         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
3252                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3253         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
3254                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3255                 __isl_take isl_union_set *uset);
3256
3257         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
3258                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3259
3260         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
3261                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3262
3263         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
3264                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3265                 __isl_take isl_set *context);
3266
3267         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
3268                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3269                 __isl_take isl_union_set *context);
3270
3271 The gist operation applies the gist operation to each of
3272 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
3273 In future, the operation will also exploit the context
3274 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
3275
3276         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3277         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
3278                 __isl_take isl_set *set,
3279                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3280                 int *tight);
3281         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3282         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
3283                 __isl_take isl_map *map,
3284                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3285                 int *tight);
3286         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
3287         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
3288                 __isl_take isl_union_set *uset,
3289                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3290                 int *tight);
3291         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
3292         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
3293                 __isl_take isl_union_map *umap,
3294                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3295                 int *tight);
3296
3297 The functions taking a map
3298 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
3299 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
3300 over all elements in the intersection of the range of the map
3301 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
3302 as a function of an element in the domain of the map.
3303 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
3304 intersection of the set and the domain of the
3305 piecewise quasipolynomial reduction.
3306
3307 =head2 Dependence Analysis
3308
3309 C<isl> contains specialized functionality for performing
3310 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
3311 and a collection of possible I<source> access relations,
3312 C<isl> can compute relations that describe
3313 for each iteration of the sink access, which iteration
3314 of which of the source access relations was the last
3315 to access the same data element before the given iteration
3316 of the sink access.
3317 To compute standard flow dependences, the sink should be
3318 a read, while the sources should be writes.
3319 If any of the source accesses are marked as being I<may>
3320 accesses, then there will be a dependence to the last
3321 I<must> access B<and> to any I<may> access that follows
3322 this last I<must> access.
3323 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
3324 then memory based dependence analysis is performed.
3325 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
3326 then value based dependence analysis is performed.
3327
3328         #include <isl/flow.h>
3329
3330         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
3331
3332         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
3333                 __isl_take isl_map *sink,
3334                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
3335                 int max_source);
3336         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
3337                 __isl_take isl_access_info *acc,
3338                 __isl_take isl_map *source, int must,
3339                 void *source_user);
3340         void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
3341
3342         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
3343                 __isl_take isl_access_info *acc);
3344
3345         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
3346                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
3347                           void *dep_user, void *user),
3348                 void *user);
3349         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
3350                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
3351         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
3352
3353 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
3354 dependence analysis.  The other functions are used to construct
3355 the input for this function or to read off the output.
3356
3357 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
3358 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
3359 The arguments to this functions are the sink access relation
3360 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
3361 access to the user, a callback function for specifying the
3362 relative order of source and sink accesses, and the number
3363 of source access relations that will be added.
3364 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
3365 The function is called with two user supplied tokens identifying
3366 either a source or the sink and it should return the shared nesting
3367 level and the relative order of the two accesses.
3368 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
3369 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
3370 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
3371 it should return I<2 * n>.
3372 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
3373 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
3374 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
3375 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
3376 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
3377 of the relation accesses I<all> elements in its image.
3378 The C<source_user> token is again used to identify
3379 the source access.  The range of the source access relation
3380 C<source> should have the same dimension as the range
3381 of the sink access relation.
3382 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
3383 called explicitly, because it is called implicitly by
3384 C<isl_access_info_compute_flow>.
3385
3386 The result of the dependence analysis is collected in an
3387 C<isl_flow>.  There may be elements of
3388 the sink access for which no preceding source access could be
3389 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
3390 The relations containing these elements can be obtained through
3391 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
3392 and the second with C<must> unset.
3393 In the case of standard flow dependence analysis,
3394 with the sink a read and the sources I<must> writes,
3395 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
3396 array elements and the second relation is empty.
3397 The actual flow dependences can be extracted using
3398 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
3399 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
3400 a source and the sink.  The callback function is called
3401 with four arguments, the actual flow dependence relation
3402 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
3403 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
3404 identifying the source and an additional C<void *> with value
3405 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
3406 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
3407 source and if it is not followed by any I<may> sources.
3408
3409 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
3410 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
3411
3412 A higher-level interface to dependence analysis is provided
3413 by the following function.
3414
3415         #include <isl/flow.h>
3416
3417         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
3418                 __isl_take isl_union_map *must_source,
3419                 __isl_take isl_union_map *may_source,
3420                 __isl_take isl_union_map *schedule,
3421                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
3422                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
3423                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
3424                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
3425
3426 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
3427 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
3428 of the domains of the accesses and of the schedule.
3429 The relative order of the iteration domains is given by the
3430 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
3431 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
3432 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
3433 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
3434 any of the other arguments is treated as an error.
3435
3436 =head2 Scheduling
3437
3438 B<The functionality described in this section is fairly new
3439 and may be subject to change.>
3440
3441 The following function can be used to compute a schedule
3442 for a union of domains.  The generated schedule respects
3443 all C<validity> dependences.  That is, all dependence distances
3444 over these dependences in the scheduled space are lexicographically
3445 positive.  The generated schedule schedule also tries to minimize
3446 the dependence distances over C<proximity> dependences.
3447 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
3448 for groups of domains where the dependence distances have only
3449 non-negative values.
3450 The algorithm used to construct the schedule is similar to that
3451 of C<Pluto>.
3452
3453         #include <isl/schedule.h>
3454         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
3455                 __isl_take isl_union_set *domain,
3456                 __isl_take isl_union_map *validity,
3457                 __isl_take isl_union_map *proximity);
3458         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
3459
3460 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
3461 from an C<isl_schedule> using the following function.
3462
3463         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
3464                 __isl_keep isl_schedule *sched);
3465
3466 A representation of the schedule can be printed using
3467          
3468         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
3469                 __isl_take isl_printer *p,
3470                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
3471
3472 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
3473 using the following function.
3474
3475         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
3476                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
3477
3478 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
3479 The bands inside the list can be copied and freed using the following
3480 functions.
3481
3482         #include <isl/band.h>
3483         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
3484                 __isl_keep isl_band *band);
3485         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
3486
3487 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
3488 These are referred to as the members of the band.
3489 The section of the schedule that corresponds to the band is
3490 referred to as the partial schedule of the band.
3491 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
3492 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
3493 dimensions form the suffix schedule.
3494 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
3495 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
3496 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
3497 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
3498 The properties of a band can be inspected using the following functions.
3499
3500         #include <isl/band.h>
3501         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
3502
3503         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
3504         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
3505                 __isl_keep isl_band *band);
3506
3507         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
3508                 __isl_keep isl_band *band);
3509         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
3510                 __isl_keep isl_band *band);
3511         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
3512                 __isl_keep isl_band *band);
3513
3514         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
3515         int isl_band_member_is_zero_distance(
3516                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
3517
3518 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
3519 distance'' if it does not carry any proximity dependences
3520 within its band.
3521 That is, if the dependence distances of the proximity
3522 dependences are all zero in that direction (for fixed
3523 iterations of outer bands).
3524
3525 A representation of the band can be printed using
3526
3527         #include <isl/band.h>
3528         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
3529                 __isl_take isl_printer *p,
3530                 __isl_keep isl_band *band);
3531
3532 =head2 Parametric Vertex Enumeration
3533
3534 The parametric vertex enumeration described in this section
3535 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
3536 library.
3537
3538         #include <isl/vertices.h>
3539         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
3540                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
3541
3542 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
3543 actual computation of the parametric vertices and the chamber
3544 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
3545 This information can be queried by either iterating over all
3546 the vertices or iterating over all the chambers or cells
3547 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
3548
3549         int isl_vertices_foreach_vertex(
3550                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
3551                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
3552                 void *user);
3553
3554         int isl_vertices_foreach_cell(
3555                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
3556                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
3557                 void *user);
3558         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
3559                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
3560                 void *user);
3561
3562 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
3563 the following.
3564
3565         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
3566                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
3567         int isl_vertices_get_n_vertices(
3568                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
3569         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
3570
3571 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
3572
3573         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
3574         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
3575         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
3576                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
3577         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
3578                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
3579         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
3580
3581 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
3582 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
3583 of the vertex.
3584 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
3585 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
3586 and should not be mixed with integer sets.
3587
3588 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
3589
3590         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
3591         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
3592                 __isl_keep isl_cell *cell);
3593         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
3594
3595 =head1 Applications
3596
3597 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
3598 it also contains some basic applications that use some
3599 of the functionality of C<isl>.
3600 The input may be specified in either the L<isl format>
3601 or the L<PolyLib format>.
3602
3603 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
3604
3605 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
3606 an integer element of the polyhedron, if there is any.
3607 The first column in the output is the denominator and is always
3608 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
3609 then a vector of length zero is printed.
3610
3611 =head2 C<isl_pip>
3612
3613 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
3614 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
3615 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
3616 of constraints on a parametric polyhedron.
3617 The coefficients of the parameters appear in the last columns
3618 (but before the final constant column).
3619 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
3620 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
3621 is just a dump of the internal state.
3622
3623 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
3624
3625 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
3626 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
3627 If an affine objective function
3628 is given, then the constant should appear in the last column.
3629
3630 =head2 C<isl_polytope_scan>
3631
3632 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
3633 all integer points in the polytope.