add isl_vec_get_element_val
[platform/upstream/isl.git] / doc / user.pod
1 =head1 Introduction
2
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
12
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
22
23 =head2 Backward Incompatible Changes
24
25 =head3 Changes since isl-0.02
26
27 =over
28
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
31
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
35
36 =back
37
38 =head3 Changes since isl-0.03
39
40 =over
41
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
46
47 =back
48
49 =head3 Changes since isl-0.04
50
51 =over
52
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
55
56 =back
57
58 =head3 Changes since isl-0.05
59
60 =over
61
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
64
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
69
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take a B<map> space as input.  An old call
72 C<isl_map_identity(space)> can be rewritten to
73 C<isl_map_identity(isl_space_map_from_set(space))>.
74
75 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
76 a parameter position as input.  Instead, the exponent
77 is now expressed as the domain of the resulting relation.
78
79 =back
80
81 =head3 Changes since isl-0.06
82
83 =over
84
85 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
86 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
87 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
88
89 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
90 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
91 but they will be removed in the future.
92
93 =back
94
95 =head3 Changes since isl-0.07
96
97 =over
98
99 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
100 C<isl_pw_aff_union_max>.
101 Similarly, the function C<isl_pw_aff_add> has been renamed to
102 C<isl_pw_aff_union_add>.
103
104 =item * The C<isl_dim> type has been renamed to C<isl_space>
105 along with the associated functions.
106 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
107 but they will be removed in the future.
108
109 =item * Spaces of maps, sets and parameter domains are now
110 treated differently.  The distinction between map spaces and set spaces
111 has always been made on a conceptual level, but proper use of such spaces
112 was never checked.  Furthermore, up until isl-0.07 there was no way
113 of explicitly creating a parameter space.  These can now be created
114 directly using C<isl_space_params_alloc> or from other spaces using
115 C<isl_space_params>.
116
117 =item * The space in which C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_qpolynomial>,
118 C<isl_pw_qpolynomial>, C<isl_qpolynomial_fold> and C<isl_pw_qpolynomial_fold>
119 objects live is now a map space
120 instead of a set space.  This means, for example, that the dimensions
121 of the domain of an C<isl_aff> are now considered to be of type
122 C<isl_dim_in> instead of C<isl_dim_set>.  Extra functions have been
123 added to obtain the domain space.  Some of the constructors still
124 take a domain space and have therefore been renamed.
125
126 =item * The functions C<isl_equality_alloc> and C<isl_inequality_alloc>
127 now take an C<isl_local_space> instead of an C<isl_space>.
128 An C<isl_local_space> can be created from an C<isl_space>
129 using C<isl_local_space_from_space>.
130
131 =item * The C<isl_div> type has been removed.  Functions that used
132 to return an C<isl_div> now return an C<isl_aff>.
133 Note that the space of an C<isl_aff> is that of relation.
134 When replacing a call to C<isl_div_get_coefficient> by a call to
135 C<isl_aff_get_coefficient> any C<isl_dim_set> argument needs
136 to be replaced by C<isl_dim_in>.
137 A call to C<isl_aff_from_div> can be replaced by a call
138 to C<isl_aff_floor>.
139 A call to C<isl_qpolynomial_div(div)> call be replaced by
140 the nested call
141
142         isl_qpolynomial_from_aff(isl_aff_floor(div))
143
144 The function C<isl_constraint_div> has also been renamed
145 to C<isl_constraint_get_div>.
146
147 =item * The C<nparam> argument has been removed from
148 C<isl_map_read_from_str> and similar functions.
149 When reading input in the original PolyLib format,
150 the result will have no parameters.
151 If parameters are expected, the caller may want to perform
152 dimension manipulation on the result.
153
154 =back
155
156 =head3 Changes since isl-0.09
157
158 =over
159
160 =item * The C<schedule_split_parallel> option has been replaced
161 by the C<schedule_split_scaled> option.
162
163 =item * The first argument of C<isl_pw_aff_cond> is now
164 an C<isl_pw_aff> instead of an C<isl_set>.
165 A call C<isl_pw_aff_cond(a, b, c)> can be replaced by
166
167         isl_pw_aff_cond(isl_set_indicator_function(a), b, c)
168
169 =back
170
171 =head3 Changes since isl-0.10
172
173 =over
174
175 =item * The functions C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
176 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have been renamed to
177 C<isl_set_dim_has_any_lower_bound> and
178 C<isl_set_dim_has_any_upper_bound>.
179 The new C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
180 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have slightly different meanings.
181
182 =back
183
184 =head1 License
185
186 C<isl> is released under the MIT license.
187
188 =over
189
190 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
191 this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
192 the Software without restriction, including without limitation the rights to
193 use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
194 of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
195 so, subject to the following conditions:
196
197 The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
198 copies or substantial portions of the Software.
199
200 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
201 IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
202 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
203 AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
204 LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
205 OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
206 SOFTWARE.
207
208 =back
209
210 Note that C<isl> currently requires C<GMP>, which is released
211 under the GNU Lesser General Public License (LGPL).  This means
212 that code linked against C<isl> is also linked against LGPL code.
213
214 =head1 Installation
215
216 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
217 or from the git repository.  Both are available from
218 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
219 The installation process depends on how you obtained
220 the source.
221
222 =head2 Installation from the git repository
223
224 =over
225
226 =item 1 Clone or update the repository
227
228 The first time the source is obtained, you need to clone
229 the repository.
230
231         git clone git://repo.or.cz/isl.git
232
233 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
234
235         git pull
236
237 =item 2 Generate C<configure>
238
239         ./autogen.sh
240
241 =back
242
243 After performing the above steps, continue
244 with the L<Common installation instructions>.
245
246 =head2 Common installation instructions
247
248 =over
249
250 =item 1 Obtain C<GMP>
251
252 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
253 Your distribution may not provide these header files by default
254 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
255 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
256 source, available from L<http://gmplib.org/>.
257
258 =item 2 Configure
259
260 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
261 To run it, just type
262
263         ./configure
264
265 optionally followed by some configure options.
266 A complete list of options can be obtained by running
267
268         ./configure --help
269
270 Below we discuss some of the more common options.
271
272 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
273 C<piplib> functionality is currently used by default.
274 The C<--with-piplib> option can
275 be used to specify which C<piplib>
276 library to use, either an installed version (C<system>),
277 an externally built version (C<build>)
278 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
279 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
280 and C<piplib>.
281
282 =over
283
284 =item C<--prefix>
285
286 Installation prefix for C<isl>
287
288 =item C<--with-gmp-prefix>
289
290 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
291
292 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
293
294 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
295
296 =item C<--with-piplib>
297
298 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
299
300 =item C<--with-piplib-prefix>
301
302 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
303
304 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
305
306 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
307
308 =item C<--with-piplib-builddir>
309
310 Location where C<build> C<piplib> was built.
311
312 =back
313
314 =item 3 Compile
315
316         make
317
318 =item 4 Install (optional)
319
320         make install
321
322 =back
323
324 =head1 Integer Set Library
325
326 =head2 Initialization
327
328 All manipulations of integer sets and relations occur within
329 the context of an C<isl_ctx>.
330 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
331 All arguments of a function are required to have been allocated
332 within the same context.
333 There are currently no functions available for moving an object
334 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
335 there is currently no way of safely moving an object from one
336 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
337
338 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
339 freed using C<isl_ctx_free>.
340 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
341 before the C<isl_ctx> itself is freed.
342
343         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
344         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
345
346 =head2 Values
347
348 An C<isl_val> represents an integer value, a rational value
349 or one of three special values, infinity, negative infinity and NaN.
350 Some predefined values can be created using the following functions.
351
352         #include <isl/val.h>
353         __isl_give isl_val *isl_val_zero(isl_ctx *ctx);
354         __isl_give isl_val *isl_val_one(isl_ctx *ctx);
355         __isl_give isl_val *isl_val_nan(isl_ctx *ctx);
356         __isl_give isl_val *isl_val_infty(isl_ctx *ctx);
357         __isl_give isl_val *isl_val_neginfty(isl_ctx *ctx);
358
359 Specific integer values can be created using the following functions.
360
361         #include <isl/val.h>
362         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_si(isl_ctx *ctx,
363                 long i);
364         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_ui(isl_ctx *ctx,
365                 unsigned long u);
366
367 They can be copied and freed using the following functions.
368
369         #include <isl/val.h>
370         __isl_give isl_val *isl_val_copy(__isl_keep isl_val *v);
371         void *isl_val_free(__isl_take isl_val *v);
372
373 They can be inspected using the following functions.
374
375         #include <isl/val.h>
376         isl_ctx *isl_val_get_ctx(__isl_keep isl_val *val);
377         long isl_val_get_num_si(__isl_keep isl_val *v);
378         long isl_val_get_den_si(__isl_keep isl_val *v);
379         double isl_val_get_d(__isl_keep isl_val *v);
380
381 Note that C<isl_val_get_num_si>, C<isl_val_get_den_si> and
382 C<isl_val_get_d> can only be applied to rational values.
383
384 An C<isl_val> can be modified using the following function.
385
386         #include <isl/val.h>
387         __isl_give isl_val *isl_val_set_si(__isl_take isl_val *v,
388                 long i);
389
390 The following unary properties are defined on C<isl_val>s.
391
392         #include <isl/val.h>
393         int isl_val_sgn(__isl_keep isl_val *v);
394         int isl_val_is_zero(__isl_keep isl_val *v);
395         int isl_val_is_one(__isl_keep isl_val *v);
396         int isl_val_is_negone(__isl_keep isl_val *v);
397         int isl_val_is_nonneg(__isl_keep isl_val *v);
398         int isl_val_is_nonpos(__isl_keep isl_val *v);
399         int isl_val_is_pos(__isl_keep isl_val *v);
400         int isl_val_is_neg(__isl_keep isl_val *v);
401         int isl_val_is_int(__isl_keep isl_val *v);
402         int isl_val_is_rat(__isl_keep isl_val *v);
403         int isl_val_is_nan(__isl_keep isl_val *v);
404         int isl_val_is_infty(__isl_keep isl_val *v);
405         int isl_val_is_neginfty(__isl_keep isl_val *v);
406
407 Note that the sign of NaN is undefined.
408
409 The following binary properties are defined on pairs of C<isl_val>s.
410
411         #include <isl/val.h>
412         int isl_val_lt(__isl_keep isl_val *v1,
413                 __isl_keep isl_val *v2);
414         int isl_val_le(__isl_keep isl_val *v1,
415                 __isl_keep isl_val *v2);
416         int isl_val_gt(__isl_keep isl_val *v1,
417                 __isl_keep isl_val *v2);
418         int isl_val_ge(__isl_keep isl_val *v1,
419                 __isl_keep isl_val *v2);
420         int isl_val_eq(__isl_keep isl_val *v1,
421                 __isl_keep isl_val *v2);
422         int isl_val_ne(__isl_keep isl_val *v1,
423                 __isl_keep isl_val *v2);
424
425 For integer C<isl_val>s we additionally have the following binary property.
426
427         #include <isl/val.h>
428         int isl_val_is_divisible_by(__isl_keep isl_val *v1,
429                 __isl_keep isl_val *v2);
430
431 An C<isl_val> can also be compared to an integer using the following
432 function.  The result is undefined for NaN.
433
434         #include <isl/val.h>
435         int isl_val_cmp_si(__isl_keep isl_val *v, long i);
436
437 The following unary operations are available on C<isl_val>s.
438
439         #include <isl/val.h>
440         __isl_give isl_val *isl_val_abs(__isl_take isl_val *v);
441         __isl_give isl_val *isl_val_neg(__isl_take isl_val *v);
442         __isl_give isl_val *isl_val_floor(__isl_take isl_val *v);
443         __isl_give isl_val *isl_val_ceil(__isl_take isl_val *v);
444         __isl_give isl_val *isl_val_trunc(__isl_take isl_val *v);
445
446 The following binary operations are available on C<isl_val>s.
447
448         #include <isl/val.h>
449         __isl_give isl_val *isl_val_abs(__isl_take isl_val *v);
450         __isl_give isl_val *isl_val_neg(__isl_take isl_val *v);
451         __isl_give isl_val *isl_val_floor(__isl_take isl_val *v);
452         __isl_give isl_val *isl_val_ceil(__isl_take isl_val *v);
453         __isl_give isl_val *isl_val_trunc(__isl_take isl_val *v);
454         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
455         __isl_give isl_val *isl_val_min(__isl_take isl_val *v1,
456                 __isl_take isl_val *v2);
457         __isl_give isl_val *isl_val_max(__isl_take isl_val *v1,
458                 __isl_take isl_val *v2);
459         __isl_give isl_val *isl_val_add(__isl_take isl_val *v1,
460                 __isl_take isl_val *v2);
461         __isl_give isl_val *isl_val_add_ui(__isl_take isl_val *v1,
462                 unsigned long v2);
463         __isl_give isl_val *isl_val_sub(__isl_take isl_val *v1,
464                 __isl_take isl_val *v2);
465         __isl_give isl_val *isl_val_sub_ui(__isl_take isl_val *v1,
466                 unsigned long v2);
467         __isl_give isl_val *isl_val_mul(__isl_take isl_val *v1,
468                 __isl_take isl_val *v2);
469         __isl_give isl_val *isl_val_mul_ui(__isl_take isl_val *v1,
470                 unsigned long v2);
471         __isl_give isl_val *isl_val_div(__isl_take isl_val *v1,
472                 __isl_take isl_val *v2);
473
474 On integer values, we additionally have the following operations.
475
476         #include <isl/val.h>
477         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
478         __isl_give isl_val *isl_val_mod(__isl_take isl_val *v1,
479                 __isl_take isl_val *v2);
480         __isl_give isl_val *isl_val_gcd(__isl_take isl_val *v1,
481                 __isl_take isl_val *v2);
482         __isl_give isl_val *isl_val_gcdext(__isl_take isl_val *v1,
483                 __isl_take isl_val *v2, __isl_give isl_val **x,
484                 __isl_give isl_val **y);
485
486 The function C<isl_val_gcdext> returns the greatest common divisor g
487 of C<v1> and C<v2> as well as two integers C<*x> and C<*y> such
488 that C<*x> * C<v1> + C<*y> * C<v2> = g.
489
490 A value can be read from input using
491
492         #include <isl/val.h>
493         __isl_give isl_val *isl_val_read_from_str(isl_ctx *ctx,
494                 const char *str);
495
496 A value can be printed using
497
498         #include <isl/val.h>
499         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_val(
500                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_val *v);
501
502 =head3 GMP specific functions
503
504 These functions are only available if C<isl> has been compiled with C<GMP>
505 support.
506
507 Specific integer and rational values can be created from C<GMP> values using
508 the following functions.
509
510         #include <isl/val_gmp.h>
511         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_gmp(isl_ctx *ctx,
512                 mpz_t z);
513         __isl_give isl_val *isl_val_from_gmp(isl_ctx *ctx,
514                 const mpz_t n, const mpz_t d);
515
516 The numerator and denominator of a rational value can be extracted as
517 C<GMP> values using the following functions.
518
519         #include <isl/val_gmp.h>
520         int isl_val_get_num_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
521         int isl_val_get_den_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
522
523 =head2 Integers (obsolescent)
524
525 All operations on integers, mainly the coefficients
526 of the constraints describing the sets and relations,
527 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
528 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
529 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
530 are wrapped inside C<isl> specific macros.
531 The basic type is C<isl_int> and the operations below
532 are available on this type.
533 The meanings of these operations are essentially the same
534 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
535 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
536 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
537 and they need to be released with C<isl_int_clear>
538 after the last use.
539 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
540 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
541 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
542 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
543
544 =over
545
546 =item isl_int_init(i)
547
548 =item isl_int_clear(i)
549
550 =item isl_int_set(r,i)
551
552 =item isl_int_set_si(r,i)
553
554 =item isl_int_set_gmp(r,g)
555
556 =item isl_int_get_gmp(i,g)
557
558 =item isl_int_abs(r,i)
559
560 =item isl_int_neg(r,i)
561
562 =item isl_int_swap(i,j)
563
564 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
565
566 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
567
568 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
569
570 =item isl_int_add(r,i,j)
571
572 =item isl_int_sub(r,i,j)
573
574 =item isl_int_mul(r,i,j)
575
576 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
577
578 =item isl_int_addmul(r,i,j)
579
580 =item isl_int_submul(r,i,j)
581
582 =item isl_int_gcd(r,i,j)
583
584 =item isl_int_lcm(r,i,j)
585
586 =item isl_int_divexact(r,i,j)
587
588 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
589
590 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
591
592 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
593
594 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
595
596 =item isl_int_read(r,s)
597
598 =item isl_int_print(out,i,width)
599
600 =item isl_int_sgn(i)
601
602 =item isl_int_cmp(i,j)
603
604 =item isl_int_cmp_si(i,si)
605
606 =item isl_int_eq(i,j)
607
608 =item isl_int_ne(i,j)
609
610 =item isl_int_lt(i,j)
611
612 =item isl_int_le(i,j)
613
614 =item isl_int_gt(i,j)
615
616 =item isl_int_ge(i,j)
617
618 =item isl_int_abs_eq(i,j)
619
620 =item isl_int_abs_ne(i,j)
621
622 =item isl_int_abs_lt(i,j)
623
624 =item isl_int_abs_gt(i,j)
625
626 =item isl_int_abs_ge(i,j)
627
628 =item isl_int_is_zero(i)
629
630 =item isl_int_is_one(i)
631
632 =item isl_int_is_negone(i)
633
634 =item isl_int_is_pos(i)
635
636 =item isl_int_is_neg(i)
637
638 =item isl_int_is_nonpos(i)
639
640 =item isl_int_is_nonneg(i)
641
642 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
643
644 =back
645
646 =head2 Sets and Relations
647
648 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
649 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
650 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
651 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
652 can be described as a conjunction of affine constraints, while
653 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
654 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
655 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
656 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
657 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
658 where spaces are considered different if they have a different number
659 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
660 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
661 one set of variables, while relations have two sets of variables,
662 input variables and output variables.
663
664 =head2 Memory Management
665
666 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
667 several substeps and since the user is usually not interested in
668 the intermediate results, most functions that return a new object
669 will also release all the objects passed as arguments.
670 If the user still wants to use one or more of these arguments
671 after the function call, she should pass along a copy of the
672 object rather than the object itself.
673 The user is then responsible for making sure that the original
674 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
675
676 The arguments and return values of all documented functions are
677 annotated to make clear which arguments are released and which
678 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
679 are used
680
681 =over
682
683 =item C<__isl_give>
684
685 C<__isl_give> means that a new object is returned.
686 The user should make sure that the returned pointer is
687 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
688 In between, it can be used as a value for as many
689 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
690 There is one exception, and that is the case where the
691 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
692 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
693
694 =item C<__isl_take>
695
696 C<__isl_take> means that the object the argument points to
697 is taken over by the function and may no longer be used
698 by the user as an argument to any other function.
699 The pointer value must be one returned by a function
700 returning an C<__isl_give> pointer.
701 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
702 be treated as an error in the sense that the function will
703 not perform its usual operation.  However, it will still
704 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
705 are released.
706
707 =item C<__isl_keep>
708
709 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
710 temporarily.  After the function has finished, the user
711 can still use it as an argument to other functions.
712 A C<NULL> value will be treated in the same way as
713 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
714
715 =back
716
717 =head2 Error Handling
718
719 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
720 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
721 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
722 to react on error: to warn, to continue or to abort.
723
724 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
725 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
726 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
727 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
728 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
729 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
730 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
731 continue to use isl, but only to observe new errors.
732
733         #include <isl/ctx.h>
734         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
735         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
736
737 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
738 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
739 implement its own error reporting.
740
741 The last option is to directly abort the execution of the program from within
742 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
743 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
744 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
745 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
746 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
747 abort on error.
748
749 The on error behavior of isl can be specified by calling
750 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
751 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
752 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
753 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
754 It is also possible to query the current error mode.
755
756         #include <isl/options.h>
757         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
758         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
759
760 =head2 Identifiers
761
762 Identifiers are used to identify both individual dimensions
763 and tuples of dimensions.  They consist of an optional name and an optional
764 user pointer.  The name and the user pointer cannot both be C<NULL>, however.
765 Identifiers with the same name but different pointer values
766 are considered to be distinct.
767 Similarly, identifiers with different names but the same pointer value
768 are also considered to be distinct.
769 Equal identifiers are represented using the same object.
770 Pairs of identifiers can therefore be tested for equality using the
771 C<==> operator.
772 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
773 using the following functions.
774
775         #include <isl/id.h>
776         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
777                 __isl_keep const char *name, void *user);
778         __isl_give isl_id *isl_id_set_free_user(
779                 __isl_take isl_id *id,
780                 __isl_give void (*free_user)(void *user));
781         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
782         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
783
784         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
785         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
786         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
787
788         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
789                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
790
791 The callback set by C<isl_id_set_free_user> is called on the user
792 pointer when the last reference to the C<isl_id> is freed.
793 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
794 data structure, so the result can only be used while the
795 corresponding C<isl_id> is alive.
796
797 =head2 Spaces
798
799 Whenever a new set, relation or similiar object is created from scratch,
800 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
801 Each space involves zero or more parameters and zero, one or two
802 tuples of set or input/output dimensions.  The parameters and dimensions
803 are identified by an C<isl_dim_type> and a position.
804 The type C<isl_dim_param> refers to parameters,
805 the type C<isl_dim_set> refers to set dimensions (for spaces
806 with a single tuple of dimensions) and the types C<isl_dim_in>
807 and C<isl_dim_out> refer to input and output dimensions
808 (for spaces with two tuples of dimensions).
809 Local spaces (see L</"Local Spaces">) also contain dimensions
810 of type C<isl_dim_div>.
811 Note that parameters are only identified by their position within
812 a given object.  Across different objects, parameters are (usually)
813 identified by their names or identifiers.  Only unnamed parameters
814 are identified by their positions across objects.  The use of unnamed
815 parameters is discouraged.
816
817         #include <isl/space.h>
818         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
819                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
820         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
821                 unsigned nparam);
822         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
823                 unsigned nparam, unsigned dim);
824         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
825         void *isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
826         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
827                 enum isl_dim_type type);
828
829 The space used for creating a parameter domain
830 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
831 For other sets, the space
832 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
833 for a relation, the space
834 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
835 C<isl_space_dim> can be used
836 to find out the number of dimensions of each type in
837 a space, where type may be
838 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
839 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
840 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
841
842 To check whether a given space is that of a set or a map
843 or whether it is a parameter space, use these functions:
844
845         #include <isl/space.h>
846         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
847         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
848         int isl_space_is_map(__isl_keep isl_space *space);
849
850 Spaces can be compared using the following functions:
851
852         #include <isl/space.h>
853         int isl_space_is_equal(__isl_keep isl_space *space1,
854                 __isl_keep isl_space *space2);
855         int isl_space_is_domain(__isl_keep isl_space *space1,
856                 __isl_keep isl_space *space2);
857         int isl_space_is_range(__isl_keep isl_space *space1,
858                 __isl_keep isl_space *space2);
859
860 C<isl_space_is_domain> checks whether the first argument is equal
861 to the domain of the second argument.  This requires in particular that
862 the first argument is a set space and that the second argument
863 is a map space.
864
865 It is often useful to create objects that live in the
866 same space as some other object.  This can be accomplished
867 by creating the new objects
868 (see L<Creating New Sets and Relations> or
869 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
870 of the original object.
871
872         #include <isl/set.h>
873         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
874                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
875         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
876
877         #include <isl/union_set.h>
878         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
879                 __isl_keep isl_union_set *uset);
880
881         #include <isl/map.h>
882         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
883                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
884         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
885
886         #include <isl/union_map.h>
887         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
888                 __isl_keep isl_union_map *umap);
889
890         #include <isl/constraint.h>
891         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
892                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
893
894         #include <isl/polynomial.h>
895         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
896                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
897         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
898                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
899         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
900                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
901         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
902                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
903         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
904                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
905         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
906                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
907         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
908                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
909         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
910                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
911         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
912                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
913
914         #include <isl/val.h>
915         __isl_give isl_space *isl_multi_val_get_space(
916                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
917
918         #include <isl/aff.h>
919         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
920                 __isl_keep isl_aff *aff);
921         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
922                 __isl_keep isl_aff *aff);
923         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
924                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
925         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
926                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
927         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_domain_space(
928                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
929         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
930                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
931         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
932                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
933         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
934                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
935         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
936                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
937         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_domain_space(
938                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
939         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_space(
940                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
941
942         #include <isl/point.h>
943         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
944                 __isl_keep isl_point *pnt);
945
946 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
947 using the following functions.
948
949         #include <isl/space.h>
950         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
951                 __isl_take isl_space *space,
952                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
953                 __isl_take isl_id *id);
954         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
955                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
956         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
957                 __isl_keep isl_space *space,
958                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
959         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
960                 __isl_take isl_space *space,
961                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
962                  __isl_keep const char *name);
963         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
964                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
965         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
966                 __isl_keep isl_space *space,
967                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
968
969 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
970 data structure, so the result can only be used while the
971 corresponding C<isl_space> is alive.
972 Also note that every function that operates on two sets or relations
973 requires that both arguments have the same parameters.  This also
974 means that if one of the arguments has named parameters, then the
975 other needs to have named parameters too and the names need to match.
976 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
977 arguments may have different parameters (as long as they are named),
978 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
979 the arguments.
980
981 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
982 its position can be obtained from the following function.
983
984         #include <isl/space.h>
985         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
986                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
987         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
988                 enum isl_dim_type type, const char *name);
989
990 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
991 using the following functions.
992
993         #include <isl/space.h>
994         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
995                 __isl_take isl_space *space,
996                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
997         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
998                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
999         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
1000                 enum isl_dim_type type);
1001         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
1002                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
1003         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
1004                 __isl_take isl_space *space,
1005                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1006         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
1007                 enum isl_dim_type type);
1008         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
1009                 enum isl_dim_type type);
1010
1011 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
1012 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
1013 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
1014 data structure.
1015 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
1016 to have the same name.
1017
1018 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
1019 the domain or range of a relation can be a nested relation.
1020 The following functions can be used to construct and deconstruct
1021 such nested spaces.
1022
1023         #include <isl/space.h>
1024         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
1025         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
1026         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
1027
1028 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
1029 be the space of a set, while that of
1030 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
1031 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
1032 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
1033
1034 Spaces can be created from other spaces
1035 using the following functions.
1036
1037         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
1038         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
1039         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
1040         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
1041         __isl_give isl_space *isl_space_params(
1042                 __isl_take isl_space *space);
1043         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
1044                 __isl_take isl_space *space);
1045         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
1046         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
1047                 __isl_take isl_space *right);
1048         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
1049                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
1050         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
1051                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
1052         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
1053                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1054         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
1055                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1056         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
1057                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
1058                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
1059                 unsigned n);
1060         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
1061                 __isl_take isl_space *space);
1062         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
1063                 __isl_take isl_space *domain,
1064                 __isl_take isl_space *range);
1065         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
1066         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
1067                 __isl_take isl_space *space);
1068         __isl_give isl_space *isl_space_uncurry(
1069                 __isl_take isl_space *space);
1070
1071 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
1072 the name and the internal structure are lost.
1073
1074 =head2 Local Spaces
1075
1076 A local space is essentially a space with
1077 zero or more existentially quantified variables.
1078 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
1079 using the following functions.
1080
1081         #include <isl/constraint.h>
1082         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
1083                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1084
1085         #include <isl/set.h>
1086         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
1087                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1088
1089         #include <isl/map.h>
1090         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
1091                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1092
1093 A new local space can be created from a space using
1094
1095         #include <isl/local_space.h>
1096         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
1097                 __isl_take isl_space *space);
1098
1099 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
1100
1101         #include <isl/local_space.h>
1102         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
1103                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1104         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
1105         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
1106                 enum isl_dim_type type);
1107         int isl_local_space_has_dim_id(
1108                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1109                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1110         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
1111                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1112                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1113         int isl_local_space_has_dim_name(
1114                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1115                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
1116         const char *isl_local_space_get_dim_name(
1117                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1118                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1119         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
1120                 __isl_take isl_local_space *ls,
1121                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
1122         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
1123                 __isl_take isl_local_space *ls,
1124                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1125                 __isl_take isl_id *id);
1126         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
1127                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1128         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
1129                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
1130         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
1131                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1132         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
1133
1134 Note that C<isl_local_space_get_div> can only be used on local spaces
1135 of sets.
1136
1137 Two local spaces can be compared using
1138
1139         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
1140                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
1141
1142 Local spaces can be created from other local spaces
1143 using the following functions.
1144
1145         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
1146                 __isl_take isl_local_space *ls);
1147         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
1148                 __isl_take isl_local_space *ls);
1149         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
1150                 __isl_take isl_local_space *ls);
1151         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
1152                 __isl_take isl_local_space *ls1,
1153                 __isl_take isl_local_space *ls2);
1154         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
1155                 __isl_take isl_local_space *ls,
1156                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1157         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
1158                 __isl_take isl_local_space *ls,
1159                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1160         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
1161                 __isl_take isl_local_space *ls,
1162                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1163
1164 =head2 Input and Output
1165
1166 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
1167 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
1168 in some cases.
1169
1170 =head3 C<isl> format
1171
1172 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
1173 syntax for describing the parameters and allows for the definition
1174 of an existentially quantified variable as the integer division
1175 of an affine expression.
1176 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
1177 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
1178
1179         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
1180                                 i - 10 a <= 6) }
1181
1182 A set or relation can have several disjuncts, separated
1183 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
1184 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
1185 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
1186 C<and>.
1187
1188 =head3 C<PolyLib> format
1189
1190 If the represented set is a union, then the first line
1191 contains a single number representing the number of disjuncts.
1192 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
1193
1194 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
1195 The first line contains two numbers representing
1196 the number of rows and columns,
1197 where the number of rows is equal to the number of constraints
1198 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
1199 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
1200 In each row, the first column indicates whether the constraint
1201 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
1202 corresponds to the constant term.
1203
1204 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
1205 appear in the last columns before the constant column.
1206 The coefficients of any existentially quantified variables appear
1207 between those of the set variables and those of the parameters.
1208
1209 =head3 Extended C<PolyLib> format
1210
1211 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
1212 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
1213 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
1214 also contains four additional numbers:
1215 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
1216 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
1217 quantified variables) and the number of parameters.
1218 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
1219 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
1220 dimensions is zero.
1221
1222 =head3 Input
1223
1224         #include <isl/set.h>
1225         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
1226                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1227         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
1228                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1229         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
1230                 FILE *input);
1231         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1232                 const char *str);
1233
1234         #include <isl/map.h>
1235         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
1236                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1237         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
1238                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1239         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
1240                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1241         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1242                 const char *str);
1243
1244         #include <isl/union_set.h>
1245         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
1246                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1247         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
1248                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1249
1250         #include <isl/union_map.h>
1251         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
1252                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1253         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
1254                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1255
1256 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
1257 or the C<isl> format.
1258
1259 =head3 Output
1260
1261 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1262 be created.
1263
1264         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1265                 FILE *file);
1266         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1267         void *isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
1268         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1269                 __isl_keep isl_printer *printer);
1270
1271 The printer can be inspected using the following functions.
1272
1273         FILE *isl_printer_get_file(
1274                 __isl_keep isl_printer *printer);
1275         int isl_printer_get_output_format(
1276                 __isl_keep isl_printer *p);
1277
1278 The behavior of the printer can be modified in various ways
1279
1280         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1281                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1282         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1283                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1284         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1285                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1286         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1287                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1288         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1289                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1290
1291 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1292 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1293 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1294 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
1295 C<isl_printer_set_indent>) spaces
1296 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1297 In the C<PolyLib> format output,
1298 the coefficients of the existentially quantified variables
1299 appear between those of the set variables and those
1300 of the parameters.
1301 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1302 by the specified amount (which may be negative).
1303
1304 To actually print something, use
1305
1306         #include <isl/printer.h>
1307         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1308                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1309
1310         #include <isl/set.h>
1311         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1312                 __isl_take isl_printer *printer,
1313                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1314         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1315                 __isl_take isl_printer *printer,
1316                 __isl_keep isl_set *set);
1317
1318         #include <isl/map.h>
1319         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1320                 __isl_take isl_printer *printer,
1321                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1322         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1323                 __isl_take isl_printer *printer,
1324                 __isl_keep isl_map *map);
1325
1326         #include <isl/union_set.h>
1327         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1328                 __isl_take isl_printer *p,
1329                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1330
1331         #include <isl/union_map.h>
1332         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1333                 __isl_take isl_printer *p,
1334                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1335
1336 When called on a file printer, the following function flushes
1337 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1338
1339         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1340                 __isl_take isl_printer *p);
1341
1342 =head2 Creating New Sets and Relations
1343
1344 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1345
1346 =over
1347
1348 =item * Empty sets and relations
1349
1350         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1351                 __isl_take isl_space *space);
1352         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1353                 __isl_take isl_space *space);
1354         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1355                 __isl_take isl_space *space);
1356         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1357                 __isl_take isl_space *space);
1358         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1359                 __isl_take isl_space *space);
1360         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1361                 __isl_take isl_space *space);
1362
1363 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1364 is only used to specify the parameters.
1365
1366 =item * Universe sets and relations
1367
1368         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1369                 __isl_take isl_space *space);
1370         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1371                 __isl_take isl_space *space);
1372         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1373                 __isl_take isl_space *space);
1374         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1375                 __isl_take isl_space *space);
1376         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1377                 __isl_take isl_union_set *uset);
1378         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1379                 __isl_take isl_union_map *umap);
1380
1381 The sets and relations constructed by the functions above
1382 contain all integer values, while those constructed by the
1383 functions below only contain non-negative values.
1384
1385         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1386                 __isl_take isl_space *space);
1387         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1388                 __isl_take isl_space *space);
1389         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1390                 __isl_take isl_space *space);
1391         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1392                 __isl_take isl_space *space);
1393
1394 =item * Identity relations
1395
1396         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1397                 __isl_take isl_space *space);
1398         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1399                 __isl_take isl_space *space);
1400
1401 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1402 to be the same.
1403
1404 =item * Lexicographic order
1405
1406         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1407                 __isl_take isl_space *set_space);
1408         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1409                 __isl_take isl_space *set_space);
1410         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1411                 __isl_take isl_space *set_space);
1412         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1413                 __isl_take isl_space *set_space);
1414         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1415                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1416         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1417                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1418         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1419                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1420         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1421                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1422
1423 The first four functions take a space for a B<set>
1424 and return relations that express that the elements in the domain
1425 are lexicographically less
1426 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1427 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1428 than the elements in the range.
1429 The last four functions take a space for a map
1430 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1431 in the domain are lexicographically less
1432 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1433 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1434 than the first C<n> dimensions in the range.
1435
1436 =back
1437
1438 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1439 using the following functions.
1440
1441         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1442                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1443         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1444                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1445
1446 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1447 using the following functions.
1448
1449         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_basic_set(
1450                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1451         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_basic_map(
1452                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1453         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1454                 __isl_take isl_set *set);
1455         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1456                 __isl_take isl_map *map);
1457
1458 The inverse conversions below can only be used if the input
1459 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1460 space.
1461
1462         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1463                 __isl_take isl_union_set *uset);
1464         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1465                 __isl_take isl_union_map *umap);
1466
1467 A zero-dimensional (basic) set can be constructed on a given parameter domain
1468 using the following function.
1469
1470         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_params(
1471                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1472         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1473                 __isl_take isl_set *set);
1474
1475 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1476 functions.
1477
1478         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1479                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1480         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1481         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1482                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1483         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1484                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1485         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1486         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1487                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1488         void *isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1489         void *isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1490         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1491         void *isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1492         void *isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1493         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1494
1495 Other sets and relations can be constructed by starting
1496 from a universe set or relation, adding equality and/or
1497 inequality constraints and then projecting out the
1498 existentially quantified variables, if any.
1499 Constraints can be constructed, manipulated and
1500 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1501 using the following functions.
1502
1503         #include <isl/constraint.h>
1504         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1505                 __isl_take isl_local_space *ls);
1506         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1507                 __isl_take isl_local_space *ls);
1508         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1509                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1510         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1511                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1512         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1513                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1514                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1515         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1516                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1517                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1518         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1519                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1520                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1521         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1522                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1523                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1524         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1525                 __isl_take isl_map *map,
1526                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1527         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1528                 __isl_take isl_set *set,
1529                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1530         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1531                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1532                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1533
1534 For example, to create a set containing the even integers
1535 between 10 and 42, you would use the following code.
1536
1537         isl_space *space;
1538         isl_local_space *ls;
1539         isl_constraint *c;
1540         isl_basic_set *bset;
1541
1542         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1543         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1544         ls = isl_local_space_from_space(space);
1545
1546         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1547         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1548         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1549         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1550
1551         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1552         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1553         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1554         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1555
1556         c = isl_inequality_alloc(ls);
1557         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1558         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1559         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1560
1561         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1562
1563 Or, alternatively,
1564
1565         isl_basic_set *bset;
1566         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1567                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1568
1569 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1570 describing the equalities and the inequalities.
1571
1572         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1573                 __isl_take isl_space *space,
1574                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1575                 enum isl_dim_type c1,
1576                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1577                 enum isl_dim_type c4);
1578         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1579                 __isl_take isl_space *space,
1580                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1581                 enum isl_dim_type c1,
1582                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1583                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1584
1585 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1586 different kinds of variables appear in the input matrices
1587 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1588 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1589 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1590 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1591
1592 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1593 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1594 or a list of affine expressions
1595 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1596 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1597
1598         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1599                 __isl_take isl_aff *aff);
1600         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1601                 __isl_take isl_aff *aff);
1602         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1603                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1604         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1605                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1606         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1607                 __isl_take isl_space *domain_space,
1608                 __isl_take isl_aff_list *list);
1609         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1610                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1611         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1612                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1613         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1614                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1615         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1616                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1617         __isl_give isl_union_map *
1618         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1619                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1620
1621 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1622 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1623 of zero affine expressions.
1624
1625 =head2 Inspecting Sets and Relations
1626
1627 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1628 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1629 explained in the following sections.
1630 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1631 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1632 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1633 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1634
1635         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1636                 __isl_take isl_set *set);
1637         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1638                 __isl_take isl_map *map);
1639         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1640                 __isl_take isl_union_set *uset);
1641         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1642                 __isl_take isl_union_map *umap);
1643
1644 This explicit representation defines the existentially quantified
1645 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1646 including earlier existentially quantified variables.
1647 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1648 has a unique value when the values of the other variables are known.
1649 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1650 with the same explicit representations, should appear in the
1651 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1652 either of the following functions.
1653
1654         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1655                 __isl_take isl_set *set);
1656         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1657                 __isl_take isl_map *map);
1658
1659 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1660 using the following functions, which compute an overapproximation.
1661
1662         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1663                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1664         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1665                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1666         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1667                 __isl_take isl_set *set);
1668         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1669                 __isl_take isl_map *map);
1670
1671 It is also possible to only remove those divs that are defined
1672 in terms of a given range of dimensions or only those for which
1673 no explicit representation is known.
1674
1675         __isl_give isl_basic_set *
1676         isl_basic_set_remove_divs_involving_dims(
1677                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1678                 enum isl_dim_type type,
1679                 unsigned first, unsigned n);
1680         __isl_give isl_basic_map *
1681         isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1682                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1683                 enum isl_dim_type type,
1684                 unsigned first, unsigned n);
1685         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(
1686                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1687                 unsigned first, unsigned n);
1688         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(
1689                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1690                 unsigned first, unsigned n);
1691
1692         __isl_give isl_basic_set *
1693         isl_basic_set_remove_unknown_divs(
1694                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1695         __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(
1696                 __isl_take isl_set *set);
1697         __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(
1698                 __isl_take isl_map *map);
1699
1700 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1701
1702         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1703                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1704                 void *user);
1705         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1706                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1707                 void *user);
1708
1709 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1710 from
1711
1712         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1713         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1714
1715 To extract the set or map in a given space from a union, use
1716
1717         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1718                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1719                 __isl_take isl_space *space);
1720         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1721                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1722                 __isl_take isl_space *space);
1723
1724 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1725
1726         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1727                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1728                 void *user);
1729         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1730                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1731                 void *user);
1732
1733 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1734 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1735 occurs, the above functions will return -1.
1736
1737 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1738 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1739 If this is required, then the user should call one of
1740 the following functions first.
1741
1742         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1743                 __isl_take isl_set *set);
1744         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1745                 __isl_take isl_map *map);
1746
1747 The number of basic sets in a set can be obtained
1748 from
1749
1750         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1751
1752 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1753
1754         #include <isl/constraint.h>
1755
1756         int isl_basic_set_n_constraint(
1757                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1758         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1759                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1760                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1761                 void *user);
1762         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1763                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1764                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1765                 void *user);
1766         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1767
1768 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1769 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1770 occurs, the above functions will return -1.
1771 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1772 Use the following function to find out whether a constraint
1773 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1774
1775         int isl_constraint_is_equality(
1776                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1777
1778 The coefficients of the constraints can be inspected using
1779 the following functions.
1780
1781         int isl_constraint_is_lower_bound(
1782                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1783                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1784         int isl_constraint_is_upper_bound(
1785                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1786                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1787         void isl_constraint_get_constant(
1788                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1789         void isl_constraint_get_coefficient(
1790                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1791                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1792         int isl_constraint_involves_dims(
1793                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1794                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1795
1796 The explicit representations of the existentially quantified
1797 variables can be inspected using the following function.
1798 Note that the user is only allowed to use this function
1799 if the inspected set or map is the result of a call
1800 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1801 The existentially quantified variable is equal to the floor
1802 of the returned affine expression.  The affine expression
1803 itself can be inspected using the functions in
1804 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1805
1806         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1807                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1808
1809 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1810 form, use the following functions.
1811
1812         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1813                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1814                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1815                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1816         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1817                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1818                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1819                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1820         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1821                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1822                 enum isl_dim_type c1,
1823                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1824                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1825         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1826                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1827                 enum isl_dim_type c1,
1828                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1829                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1830
1831 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1832 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1833 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1834 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1835
1836 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1837 be obtained using the following functions.
1838
1839         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1840                 enum isl_dim_type type);
1841         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1842                 enum isl_dim_type type);
1843         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1844                 enum isl_dim_type type);
1845         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1846                 enum isl_dim_type type);
1847
1848 To check whether the description of a set or relation depends
1849 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1850 constraints.  Instead the following functions can be used.
1851
1852         int isl_basic_set_involves_dims(
1853                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1854                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1855         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1856                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1857         int isl_basic_map_involves_dims(
1858                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1859                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1860         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1861                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1862
1863 Similarly, the following functions can be used to check whether
1864 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1865
1866         int isl_set_dim_has_any_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1867                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1868         int isl_set_dim_has_any_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1869                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1870
1871 Note that these functions return true even if there is a bound on
1872 the dimension on only some of the basic sets of C<set>.
1873 To check if they have a bound for all of the basic sets in C<set>,
1874 use the following functions instead.
1875
1876         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1877                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1878         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1879                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1880
1881 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1882 or relation can be read off or set using the following functions.
1883
1884         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1885                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1886         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1887                 __isl_take isl_set *set);
1888         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1889         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1890                 __isl_keep isl_set *set);
1891         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1892                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1893                 __isl_take isl_id *id);
1894         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1895                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1896         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1897                 enum isl_dim_type type);
1898         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1899                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1900
1901         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1902                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1903         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1904                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1905         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1906         const char *isl_set_get_tuple_name(
1907                 __isl_keep isl_set *set);
1908         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1909                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1910                 enum isl_dim_type type);
1911         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1912                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1913                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1914         int isl_map_has_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
1915                 enum isl_dim_type type);
1916         const char *isl_map_get_tuple_name(
1917                 __isl_keep isl_map *map,
1918                 enum isl_dim_type type);
1919
1920 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1921 an internal data structure.
1922 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1923 read off using the following functions.
1924
1925         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1926                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1927                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1928         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1929                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1930                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1931         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1932                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1933         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1934                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1935                 unsigned pos);
1936         int isl_basic_map_has_dim_id(
1937                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1938                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1939         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1940                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1941                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1942         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1943                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1944         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1945                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1946                 unsigned pos);
1947
1948         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1949                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1950         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1951                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1952         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1953                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1954         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1955                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1956
1957         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1958                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1959                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1960         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1961                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1962                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1963         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1964                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1965         const char *isl_set_get_dim_name(
1966                 __isl_keep isl_set *set,
1967                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1968         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1969                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1970                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1971         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
1972                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1973         const char *isl_map_get_dim_name(
1974                 __isl_keep isl_map *map,
1975                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1976
1977 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1978 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1979 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1980 operations and may not be preserved across those operations.
1981
1982 =head2 Properties
1983
1984 =head3 Unary Properties
1985
1986 =over
1987
1988 =item * Emptiness
1989
1990 The following functions test whether the given set or relation
1991 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1992 any computations, but simply check if the given set or relation
1993 is already known to be empty.
1994
1995         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1996         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1997         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1998         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1999         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
2000         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2001         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2002         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
2003         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
2004         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
2005
2006 =item * Universality
2007
2008         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2009         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2010         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
2011
2012 =item * Single-valuedness
2013
2014         int isl_basic_map_is_single_valued(
2015                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2016         int isl_map_plain_is_single_valued(
2017                 __isl_keep isl_map *map);
2018         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
2019         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
2020
2021 =item * Injectivity
2022
2023         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
2024         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
2025         int isl_union_map_plain_is_injective(
2026                 __isl_keep isl_union_map *umap);
2027         int isl_union_map_is_injective(
2028                 __isl_keep isl_union_map *umap);
2029
2030 =item * Bijectivity
2031
2032         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
2033         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
2034
2035 =item * Position
2036
2037         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
2038                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
2039                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2040                 isl_int *val);
2041         int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
2042                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2043                 isl_int *val);
2044         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
2045                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2046                 isl_int *val);
2047
2048 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
2049 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
2050
2051 =item * Space
2052
2053 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
2054
2055         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
2056         int isl_union_set_is_params(
2057                 __isl_keep isl_union_set *uset);
2058
2059 =item * Wrapping
2060
2061 The following functions check whether the domain of the given
2062 (basic) set is a wrapped relation.
2063
2064         int isl_basic_set_is_wrapping(
2065                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2066         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
2067
2068 =item * Internal Product
2069
2070         int isl_basic_map_can_zip(
2071                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2072         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
2073
2074 Check whether the product of domain and range of the given relation
2075 can be computed,
2076 i.e., whether both domain and range are nested relations.
2077
2078 =item * Currying
2079
2080         int isl_basic_map_can_curry(
2081                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2082         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
2083
2084 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
2085
2086         int isl_basic_map_can_uncurry(
2087                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2088         int isl_map_can_uncurry(__isl_keep isl_map *map);
2089
2090 Check whether the range of the (basic) relation is a wrapped relation.
2091
2092 =back
2093
2094 =head3 Binary Properties
2095
2096 =over
2097
2098 =item * Equality
2099
2100         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2101                 __isl_keep isl_set *set2);
2102         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2103                 __isl_keep isl_set *set2);
2104         int isl_union_set_is_equal(
2105                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2106                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2107         int isl_basic_map_is_equal(
2108                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2109                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2110         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2111                 __isl_keep isl_map *map2);
2112         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2113                 __isl_keep isl_map *map2);
2114         int isl_union_map_is_equal(
2115                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2116                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2117
2118 =item * Disjointness
2119
2120         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2121                 __isl_keep isl_set *set2);
2122         int isl_set_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2123                 __isl_keep isl_set *set2);
2124         int isl_map_is_disjoint(__isl_keep isl_map *map1,
2125                 __isl_keep isl_map *map2);
2126
2127 =item * Subset
2128
2129         int isl_basic_set_is_subset(
2130                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
2131                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
2132         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
2133                 __isl_keep isl_set *set2);
2134         int isl_set_is_strict_subset(
2135                 __isl_keep isl_set *set1,
2136                 __isl_keep isl_set *set2);
2137         int isl_union_set_is_subset(
2138                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2139                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2140         int isl_union_set_is_strict_subset(
2141                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2142                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2143         int isl_basic_map_is_subset(
2144                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2145                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2146         int isl_basic_map_is_strict_subset(
2147                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2148                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2149         int isl_map_is_subset(
2150                 __isl_keep isl_map *map1,
2151                 __isl_keep isl_map *map2);
2152         int isl_map_is_strict_subset(
2153                 __isl_keep isl_map *map1,
2154                 __isl_keep isl_map *map2);
2155         int isl_union_map_is_subset(
2156                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2157                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2158         int isl_union_map_is_strict_subset(
2159                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2160                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2161
2162 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
2163 second argument.
2164
2165 =item * Order
2166
2167         int isl_set_plain_cmp(__isl_keep isl_set *set1,
2168                 __isl_keep isl_set *set2);
2169
2170 This function is useful for sorting C<isl_set>s.
2171 The order depends on the internal representation of the inputs.
2172 The order is fixed over different calls to the function (assuming
2173 the internal representation of the inputs has not changed), but may
2174 change over different versions of C<isl>.
2175
2176 =back
2177
2178 =head2 Unary Operations
2179
2180 =over
2181
2182 =item * Complement
2183
2184         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
2185                 __isl_take isl_set *set);
2186         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
2187                 __isl_take isl_map *map);
2188
2189 =item * Inverse map
2190
2191         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
2192                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2193         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
2194                 __isl_take isl_map *map);
2195         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
2196                 __isl_take isl_union_map *umap);
2197
2198 =item * Projection
2199
2200         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
2201                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2202                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2203         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2204                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2205                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2206         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2207                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2208         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2209                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2210         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
2211                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2212         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
2213                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2214         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
2215                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2216         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
2217         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
2218         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
2219                 __isl_take isl_map *bmap);
2220         __isl_give isl_set *isl_map_range(
2221                 __isl_take isl_map *map);
2222         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
2223                 __isl_take isl_union_set *uset);
2224         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
2225                 __isl_take isl_union_map *umap);
2226         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
2227                 __isl_take isl_union_map *umap);
2228         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
2229                 __isl_take isl_union_map *umap);
2230
2231         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
2232                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2233         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
2234                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2235         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
2236         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
2237         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
2238                 __isl_take isl_union_map *umap);
2239         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
2240                 __isl_take isl_union_map *umap);
2241
2242 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2243 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
2244
2245 =item * Elimination
2246
2247         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_eliminate(
2248                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2249                 enum isl_dim_type type,
2250                 unsigned first, unsigned n);
2251         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
2252                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
2253                 unsigned first, unsigned n);
2254         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
2255                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2256                 enum isl_dim_type type,
2257                 unsigned first, unsigned n);
2258         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
2259                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
2260                 unsigned first, unsigned n);
2261
2262 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
2263 without removing the dimensions.
2264
2265 =item * Slicing
2266
2267         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
2268                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2269                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2270                 isl_int value);
2271         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
2272                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2273                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2274         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
2275                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2276                 isl_int value);
2277         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
2278                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2279         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
2280                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2281                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2282         __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
2283                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2284                 isl_int value);
2285         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
2286                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2287
2288 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2289 dimension has the fixed given value.
2290
2291         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
2292                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2293                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2294         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_upper_bound_si(
2295                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2296                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2297         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(
2298                 __isl_take isl_set *set,
2299                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2300                 isl_int value);
2301         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
2302                 __isl_take isl_set *set,
2303                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2304         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
2305                 __isl_take isl_map *map,
2306                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2307         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(
2308                 __isl_take isl_set *set,
2309                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2310                 isl_int value);
2311         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
2312                 __isl_take isl_set *set,
2313                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2314         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
2315                 __isl_take isl_map *map,
2316                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2317
2318 Intersect the set or relation with the half-space where the given
2319 dimension has a value bounded by the fixed given value.
2320
2321         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
2322                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2323                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2324         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
2325                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2326                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2327                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2328         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
2329                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2330                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2331
2332 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2333 dimensions are equal to each other.
2334
2335         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
2336                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2337                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2338
2339 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2340 dimensions have opposite values.
2341
2342         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_ge(
2343                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2344                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2345                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2346         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2347                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2348                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2349         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_gt(
2350                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2351                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2352                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2353         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2354                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2355                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2356
2357 Intersect the relation with the half-space where the given
2358 dimensions satisfy the given ordering.
2359
2360 =item * Identity
2361
2362         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2363                 __isl_take isl_set *set);
2364         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2365                 __isl_take isl_union_set *uset);
2366
2367 Construct an identity relation on the given (union) set.
2368
2369 =item * Deltas
2370
2371         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2372                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2373         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2374         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2375                 __isl_take isl_union_map *umap);
2376
2377 These functions return a (basic) set containing the differences
2378 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2379
2380         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2381                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2382         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2383                 __isl_take isl_map *map);
2384         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2385                 __isl_take isl_union_map *umap);
2386
2387 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2388 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2389
2390 =item * Coalescing
2391
2392 Simplify the representation of a set or relation by trying
2393 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2394 basic set or relation.
2395
2396         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2397         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2398         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2399                 __isl_take isl_union_set *uset);
2400         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2401                 __isl_take isl_union_map *umap);
2402
2403 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2404 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2405 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2406 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2407 the following option.
2408
2409         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2410                 isl_ctx *ctx, int val);
2411         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2412                 isl_ctx *ctx);
2413
2414 =item * Detecting equalities
2415
2416         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2417                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2418         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2419                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2420         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2421                 __isl_take isl_set *set);
2422         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2423                 __isl_take isl_map *map);
2424         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2425                 __isl_take isl_union_set *uset);
2426         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2427                 __isl_take isl_union_map *umap);
2428
2429 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2430 equalities.
2431
2432 =item * Removing redundant constraints
2433
2434         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2435                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2436         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2437                 __isl_take isl_set *set);
2438         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2439                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2440         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2441                 __isl_take isl_map *map);
2442
2443 =item * Convex hull
2444
2445         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2446                 __isl_take isl_set *set);
2447         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2448                 __isl_take isl_map *map);
2449
2450 If the input set or relation has any existentially quantified
2451 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2452
2453 =item * Simple hull
2454
2455         __isl_give isl_basic_set *
2456         isl_set_unshifted_simple_hull(
2457                 __isl_take isl_set *set);
2458         __isl_give isl_basic_map *
2459         isl_map_unshifted_simple_hull(
2460                 __isl_take isl_map *map);
2461         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2462                 __isl_take isl_set *set);
2463         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2464                 __isl_take isl_map *map);
2465         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2466                 __isl_take isl_union_map *umap);
2467
2468 These functions compute a single basic set or relation
2469 that contains the whole input set or relation.
2470 In particular, the output is described by translates
2471 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2472 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull>, only the original
2473 constraints are used, without any translation.
2474
2475 =begin latex
2476
2477 (See \autoref{s:simple hull}.)
2478
2479 =end latex
2480
2481 =item * Affine hull
2482
2483         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2484                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2485         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2486                 __isl_take isl_set *set);
2487         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2488                 __isl_take isl_union_set *uset);
2489         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2490                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2491         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2492                 __isl_take isl_map *map);
2493         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2494                 __isl_take isl_union_map *umap);
2495
2496 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2497 per space.
2498
2499 =item * Polyhedral hull
2500
2501         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2502                 __isl_take isl_set *set);
2503         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2504                 __isl_take isl_map *map);
2505         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2506                 __isl_take isl_union_set *uset);
2507         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2508                 __isl_take isl_union_map *umap);
2509
2510 These functions compute a single basic set or relation
2511 not involving any existentially quantified variables
2512 that contains the whole input set or relation.
2513 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2514 per space.
2515
2516 =item * Other approximations
2517
2518         __isl_give isl_basic_set *
2519         isl_basic_set_drop_constraints_involving_dims(
2520                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2521                 enum isl_dim_type type,
2522                 unsigned first, unsigned n);
2523         __isl_give isl_basic_map *
2524         isl_basic_map_drop_constraints_involving_dims(
2525                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2526                 enum isl_dim_type type,
2527                 unsigned first, unsigned n);
2528         __isl_give isl_basic_set *
2529         isl_basic_set_drop_constraints_not_involving_dims(
2530                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2531                 enum isl_dim_type type,
2532                 unsigned first, unsigned n);
2533         __isl_give isl_set *
2534         isl_set_drop_constraints_involving_dims(
2535                 __isl_take isl_set *set,
2536                 enum isl_dim_type type,
2537                 unsigned first, unsigned n);
2538         __isl_give isl_map *
2539         isl_map_drop_constraints_involving_dims(
2540                 __isl_take isl_map *map,
2541                 enum isl_dim_type type,
2542                 unsigned first, unsigned n);
2543
2544 These functions drop any constraints (not) involving the specified dimensions.
2545 Note that the result depends on the representation of the input.
2546
2547 =item * Feasibility
2548
2549         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2550                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2551         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2552                 __isl_take isl_set *set);
2553         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2554                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2555         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2556                 __isl_take isl_map *map);
2557
2558 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2559 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2560
2561 =item * Optimization
2562
2563         #include <isl/ilp.h>
2564         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
2565                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2566                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
2567         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
2568                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2569         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
2570                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2571
2572 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2573 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2574 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
2575 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
2576
2577 =item * Parametric optimization
2578
2579         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2580                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2581         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2582                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2583         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2584                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2585
2586 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2587 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2588 of the other set or output dimensions.
2589 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2590
2591 =item * Dual
2592
2593 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2594 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2595 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2596 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2597 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2598 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2599 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2600 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2601 in future.  In particular, future implementations may use different
2602 dualization algorithms or skip the elimination step.
2603
2604         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2605                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2606         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2607                 __isl_take isl_set *set);
2608         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2609                 __isl_take isl_union_set *bset);
2610         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2611                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2612         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2613                 __isl_take isl_set *set);
2614         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2615                 __isl_take isl_union_set *bset);
2616
2617 =item * Power
2618
2619         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power(
2620                 __isl_take isl_map *map, isl_int exp);
2621         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_fixed_power(
2622                 __isl_take isl_union_map *umap, isl_int exp);
2623
2624 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2625 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2626 of C<map> is computed.
2627
2628         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2629                 int *exact);
2630         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2631                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2632
2633 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2634 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2635 I<k>th power of C<map>.
2636 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2637 then C<*exact> is set to C<1>.
2638
2639 =item * Transitive closure
2640
2641         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2642                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2643         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2644                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2645
2646 Compute the transitive closure of C<map>.
2647 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2648 then C<*exact> is set to C<1>.
2649
2650 =item * Reaching path lengths
2651
2652         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2653                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2654
2655 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2656 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2657 end up in the given element.
2658 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2659 then C<*exact> is set to C<1>.
2660 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2661 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2662 In particular, if the input relation is a dependence relation
2663 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2664 to the free schedule.
2665 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2666 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2667 the overapproximation), then you will get an error message.
2668
2669 =item * Wrapping
2670
2671         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2672                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2673         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2674                 __isl_take isl_map *map);
2675         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2676                 __isl_take isl_union_map *umap);
2677         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2678                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2679         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2680                 __isl_take isl_set *set);
2681         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2682                 __isl_take isl_union_set *uset);
2683
2684 =item * Flattening
2685
2686 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2687 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2688 then the name of the space is also removed.
2689
2690         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2691                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2692         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2693                 __isl_take isl_set *set);
2694         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2695                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2696         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2697                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2698         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2699                 __isl_take isl_map *map);
2700         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2701                 __isl_take isl_map *map);
2702         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2703                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2704         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2705                 __isl_take isl_map *map);
2706
2707         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2708                 __isl_take isl_set *set);
2709
2710 The function above constructs a relation
2711 that maps the input set to a flattened version of the set.
2712
2713 =item * Lifting
2714
2715 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2716 to the existentially quantified variables in the input.
2717 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2718 is the original space and the range corresponds to the original
2719 existentially quantified variables.
2720
2721         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2722                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2723         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2724                 __isl_take isl_set *set);
2725         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2726                 __isl_take isl_union_set *uset);
2727
2728 Given a local space that contains the existentially quantified
2729 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2730 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2731 can be constructed using the following function.
2732
2733         #include <isl/local_space.h>
2734         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2735                 __isl_take isl_local_space *ls);
2736
2737 =item * Internal Product
2738
2739         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2740                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2741         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2742                 __isl_take isl_map *map);
2743         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2744                 __isl_take isl_union_map *umap);
2745
2746 Given a relation with nested relations for domain and range,
2747 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2748
2749 =item * Currying
2750
2751         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2752                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2753         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_uncurry(
2754                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2755         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2756                 __isl_take isl_map *map);
2757         __isl_give isl_map *isl_map_uncurry(
2758                 __isl_take isl_map *map);
2759         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2760                 __isl_take isl_union_map *umap);
2761         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_uncurry(
2762                 __isl_take isl_union_map *umap);
2763
2764 Given a relation with a nested relation for domain,
2765 the C<curry> functions
2766 move the range of the nested relation out of the domain
2767 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2768 with the original range as range of this nested relation.
2769 The C<uncurry> functions perform the inverse operation.
2770
2771 =item * Aligning parameters
2772
2773         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_align_params(
2774                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2775                 __isl_take isl_space *model);
2776         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2777                 __isl_take isl_set *set,
2778                 __isl_take isl_space *model);
2779         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_align_params(
2780                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2781                 __isl_take isl_space *model);
2782         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2783                 __isl_take isl_map *map,
2784                 __isl_take isl_space *model);
2785
2786 Change the order of the parameters of the given set or relation
2787 such that the first parameters match those of C<model>.
2788 This may involve the introduction of extra parameters.
2789 All parameters need to be named.
2790
2791 =item * Dimension manipulation
2792
2793         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_dims(
2794                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2795                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2796         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2797                 __isl_take isl_set *set,
2798                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2799         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2800                 __isl_take isl_map *map,
2801                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2802         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_insert_dims(
2803                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2804                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2805                 unsigned n);
2806         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert_dims(
2807                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2808                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2809                 unsigned n);
2810         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2811                 __isl_take isl_set *set,
2812                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2813         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2814                 __isl_take isl_map *map,
2815                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2816         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2817                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2818                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2819                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2820                 unsigned n);
2821         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2822                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2823                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2824                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2825                 unsigned n);
2826         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2827                 __isl_take isl_set *set,
2828                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2829                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2830                 unsigned n);
2831         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2832                 __isl_take isl_map *map,
2833                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2834                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2835                 unsigned n);
2836
2837 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2838 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2839 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2840 to add new parameters, assuming
2841 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2842 are not sufficient.
2843
2844 =back
2845
2846 =head2 Binary Operations
2847
2848 The two arguments of a binary operation not only need to live
2849 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2850 the same (number of) parameters.
2851
2852 =head3 Basic Operations
2853
2854 =over
2855
2856 =item * Intersection
2857
2858         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2859                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2860                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2861         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2862                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2863                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2864         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2865                 __isl_take isl_set *set,
2866                 __isl_take isl_set *params);
2867         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2868                 __isl_take isl_set *set1,
2869                 __isl_take isl_set *set2);
2870         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2871                 __isl_take isl_union_set *uset,
2872                 __isl_take isl_set *set);
2873         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2874                 __isl_take isl_union_map *umap,
2875                 __isl_take isl_set *set);
2876         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2877                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2878                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2879         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2880                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2881                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2882         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2883                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2884                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2885         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2886                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2887                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2888         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2889                 __isl_take isl_map *map,
2890                 __isl_take isl_set *params);
2891         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2892                 __isl_take isl_map *map,
2893                 __isl_take isl_set *set);
2894         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2895                 __isl_take isl_map *map,
2896                 __isl_take isl_set *set);
2897         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2898                 __isl_take isl_map *map1,
2899                 __isl_take isl_map *map2);
2900         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2901                 __isl_take isl_union_map *umap,
2902                 __isl_take isl_union_set *uset);
2903         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2904                 __isl_take isl_union_map *umap,
2905                 __isl_take isl_union_set *uset);
2906         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2907                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2908                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2909
2910 The second argument to the C<_params> functions needs to be
2911 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
2912 for either argument is only allowed if the other argument is
2913 a parametric set as well.
2914
2915 =item * Union
2916
2917         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2918                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2919                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2920         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2921                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2922                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2923         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2924                 __isl_take isl_set *set1,
2925                 __isl_take isl_set *set2);
2926         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2927                 __isl_take isl_map *map1,
2928                 __isl_take isl_map *map2);
2929         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2930                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2931                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2932         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2933                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2934                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2935
2936 =item * Set difference
2937
2938         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2939                 __isl_take isl_set *set1,
2940                 __isl_take isl_set *set2);
2941         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2942                 __isl_take isl_map *map1,
2943                 __isl_take isl_map *map2);
2944         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2945                 __isl_take isl_map *map,
2946                 __isl_take isl_set *dom);
2947         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2948                 __isl_take isl_map *map,
2949                 __isl_take isl_set *dom);
2950         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2951                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2952                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2953         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2954                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2955                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2956         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_domain(
2957                 __isl_take isl_union_map *umap,
2958                 __isl_take isl_union_set *dom);
2959         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_range(
2960                 __isl_take isl_union_map *umap,
2961                 __isl_take isl_union_set *dom);
2962
2963 =item * Application
2964
2965         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2966                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2967                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2968         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2969                 __isl_take isl_set *set,
2970                 __isl_take isl_map *map);
2971         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2972                 __isl_take isl_union_set *uset,
2973                 __isl_take isl_union_map *umap);
2974         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2975                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2976                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2977         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2978                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2979                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2980         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2981                 __isl_take isl_map *map1,
2982                 __isl_take isl_map *map2);
2983         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2984                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2985                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2986         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2987                 __isl_take isl_map *map1,
2988                 __isl_take isl_map *map2);
2989         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2990                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2991                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2992
2993 =item * Preimage
2994
2995         __isl_give isl_basic_set *
2996         isl_basic_set_preimage_multi_aff(
2997                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2998                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
2999         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_aff(
3000                 __isl_take isl_set *set,
3001                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3002         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_pw_multi_aff(
3003                 __isl_take isl_set *set,
3004                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3005         __isl_give isl_map *isl_map_preimage_domain_multi_aff(
3006                 __isl_take isl_map *map,
3007                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3008         __isl_give isl_union_map *
3009         isl_union_map_preimage_domain_multi_aff(
3010                 __isl_take isl_union_map *umap,
3011                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3012
3013 These functions compute the preimage of the given set or map domain under
3014 the given function.  In other words, the expression is plugged
3015 into the set description or into the domain of the map.
3016 Objects of types C<isl_multi_aff> and C<isl_pw_multi_aff> are described in
3017 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3018
3019 =item * Cartesian Product
3020
3021         __isl_give isl_set *isl_set_product(
3022                 __isl_take isl_set *set1,
3023                 __isl_take isl_set *set2);
3024         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
3025                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3026                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3027         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
3028                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3029                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3030         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
3031                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3032                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3033         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_product(
3034                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3035                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3036         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
3037                 __isl_take isl_map *map1,
3038                 __isl_take isl_map *map2);
3039         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
3040                 __isl_take isl_map *map1,
3041                 __isl_take isl_map *map2);
3042         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_product(
3043                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3044                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3045         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
3046                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3047                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3048         __isl_give isl_map *isl_map_product(
3049                 __isl_take isl_map *map1,
3050                 __isl_take isl_map *map2);
3051         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
3052                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3053                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3054
3055 The above functions compute the cross product of the given
3056 sets or relations.  The domains and ranges of the results
3057 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
3058 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
3059 instead.
3060
3061         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
3062                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
3063                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
3064         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
3065                 __isl_take isl_set *set1,
3066                 __isl_take isl_set *set2);
3067         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
3068                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3069                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3070         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
3071                 __isl_take isl_map *map1,
3072                 __isl_take isl_map *map2);
3073         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
3074                 __isl_take isl_map *map1,
3075                 __isl_take isl_map *map2);
3076         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
3077                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3078                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3079         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
3080                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3081                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3082         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
3083                 __isl_take isl_map *map1,
3084                 __isl_take isl_map *map2);
3085
3086 =item * Simplification
3087
3088         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
3089                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3090                 __isl_take isl_basic_set *context);
3091         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
3092                 __isl_take isl_set *context);
3093         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
3094                 __isl_take isl_set *set,
3095                 __isl_take isl_set *context);
3096         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
3097                 __isl_take isl_union_set *uset,
3098                 __isl_take isl_union_set *context);
3099         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
3100                 __isl_take isl_union_set *uset,
3101                 __isl_take isl_set *set);
3102         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
3103                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3104                 __isl_take isl_basic_map *context);
3105         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
3106                 __isl_take isl_map *context);
3107         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
3108                 __isl_take isl_map *map,
3109                 __isl_take isl_set *context);
3110         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
3111                 __isl_take isl_map *map,
3112                 __isl_take isl_set *context);
3113         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
3114                 __isl_take isl_map *map,
3115                 __isl_take isl_set *context);
3116         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
3117                 __isl_take isl_union_map *umap,
3118                 __isl_take isl_union_map *context);
3119         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
3120                 __isl_take isl_union_map *umap,
3121                 __isl_take isl_set *set);
3122         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
3123                 __isl_take isl_union_map *umap,
3124                 __isl_take isl_union_set *uset);
3125         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
3126                 __isl_take isl_union_map *umap,
3127                 __isl_take isl_union_set *uset);
3128
3129 The gist operation returns a set or relation that has the
3130 same intersection with the context as the input set or relation.
3131 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
3132 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
3133 are removed.
3134 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
3135 per space.
3136
3137 =back
3138
3139 =head3 Lexicographic Optimization
3140
3141 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
3142 the following functions
3143 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
3144 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
3145 that satisfy C<dom>.
3146 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3147 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
3148 has no elements.
3149 In other words, the union of the parameter values
3150 for which the result is non-empty and of C<*empty>
3151 is equal to C<dom>.
3152
3153         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
3154                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3155                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3156                 __isl_give isl_set **empty);
3157         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
3158                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3159                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3160                 __isl_give isl_set **empty);
3161         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
3162                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3163                 __isl_give isl_set **empty);
3164         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
3165                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3166                 __isl_give isl_set **empty);
3167
3168 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
3169 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
3170 of the elements in C<set> (or C<bset>).
3171 In case of union sets, the optimum is computed per space.
3172
3173         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
3174                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3175         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
3176                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3177         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
3178                 __isl_take isl_set *set);
3179         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
3180                 __isl_take isl_set *set);
3181         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
3182                 __isl_take isl_union_set *uset);
3183         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
3184                 __isl_take isl_union_set *uset);
3185
3186 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
3187 the following functions
3188 compute a relation that maps each element of C<dom>
3189 to the single lexicographic minimum or maximum
3190 of the elements that are associated to that same
3191 element in C<map> (or C<bmap>).
3192 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3193 that contains the elements in C<dom> that do not map
3194 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
3195 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
3196 is equal to C<dom>.
3197
3198         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3199                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3200                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3201                 __isl_give isl_set **empty);
3202         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3203                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3204                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3205                 __isl_give isl_set **empty);
3206         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
3207                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3208                 __isl_give isl_set **empty);
3209         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
3210                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3211                 __isl_give isl_set **empty);
3212
3213 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
3214 return a map mapping each element in the domain of
3215 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
3216 of all elements associated to that element.
3217 In case of union relations, the optimum is computed per space.
3218
3219         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
3220                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3221         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
3222                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3223         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
3224                 __isl_take isl_map *map);
3225         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
3226                 __isl_take isl_map *map);
3227         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
3228                 __isl_take isl_union_map *umap);
3229         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
3230                 __isl_take isl_union_map *umap);
3231
3232 The following functions return their result in the form of
3233 a piecewise multi-affine expression
3234 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
3235 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
3236 returning a basic set or relation.
3237
3238         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3239         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
3240                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3241         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3242         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3243                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3244                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3245                 __isl_give isl_set **empty);
3246         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3247         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3248                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3249                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3250                 __isl_give isl_set **empty);
3251         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3252         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3253                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3254                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3255                 __isl_give isl_set **empty);
3256         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3257         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3258                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3259                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3260                 __isl_give isl_set **empty);
3261         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmin_pw_multi_aff(
3262                 __isl_take isl_set *set);
3263         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmax_pw_multi_aff(
3264                 __isl_take isl_set *set);
3265         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmin_pw_multi_aff(
3266                 __isl_take isl_map *map);
3267         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmax_pw_multi_aff(
3268                 __isl_take isl_map *map);
3269
3270 =head2 Lists
3271
3272 Lists are defined over several element types, including
3273 C<isl_val>, C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_constraint>,
3274 C<isl_basic_set>, C<isl_set>, C<isl_ast_expr> and C<isl_ast_node>.
3275 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
3276 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
3277
3278         #include <isl/list.h>
3279         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
3280                 __isl_take isl_set *el);
3281         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
3282                 isl_ctx *ctx, int n);
3283         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
3284                 __isl_keep isl_set_list *list);
3285         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_insert(
3286                 __isl_take isl_set_list *list, unsigned pos,
3287                 __isl_take isl_set *el);
3288         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
3289                 __isl_take isl_set_list *list,
3290                 __isl_take isl_set *el);
3291         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_drop(
3292                 __isl_take isl_set_list *list,
3293                 unsigned first, unsigned n);
3294         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
3295                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
3296                 __isl_take isl_set *set);
3297         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
3298                 __isl_take isl_set_list *list1,
3299                 __isl_take isl_set_list *list2);
3300         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_sort(
3301                 __isl_take isl_set_list *list,
3302                 int (*cmp)(__isl_keep isl_set *a,
3303                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3304                 void *user);
3305         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
3306
3307 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
3308 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
3309 element.
3310
3311 Lists can be inspected using the following functions.
3312
3313         #include <isl/list.h>
3314         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
3315         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
3316         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
3317                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
3318         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
3319                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3320                 void *user);
3321         int isl_set_list_foreach_scc(__isl_keep isl_set_list *list,
3322                 int (*follows)(__isl_keep isl_set *a,
3323                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3324                 void *follows_user
3325                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3326                 void *fn_user);
3327
3328 The function C<isl_set_list_foreach_scc> calls C<fn> on each of the
3329 strongly connected components of the graph with as vertices the elements
3330 of C<list> and a directed edge from vertex C<b> to vertex C<a>
3331 iff C<follows(a, b)> returns C<1>.  The callbacks C<follows> and C<fn>
3332 should return C<-1> on error.
3333
3334 Lists can be printed using
3335
3336         #include <isl/list.h>
3337         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
3338                 __isl_take isl_printer *p,
3339                 __isl_keep isl_set_list *list);
3340
3341 =head2 Multiple Values
3342
3343 An C<isl_multi_val> object represents a sequence of zero or more values,
3344 living in a set space.
3345
3346 An C<isl_multi_val> can be constructed from an C<isl_val_list>
3347 using the following function
3348
3349         #include <isl/val.h>
3350         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_from_val_list(
3351                 __isl_take isl_space *space,
3352                 __isl_take isl_val_list *list);
3353
3354 The zero multiple value (with value zero for each set dimension)
3355 can be created using the following function.
3356
3357         #include <isl/val.h>
3358         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_zero(
3359                 __isl_take isl_space *space);
3360
3361 Multiple values can be copied and freed using
3362
3363         #include <isl/val.h>
3364         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_copy(
3365                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3366         void *isl_multi_val_free(__isl_take isl_multi_val *mv);
3367
3368 They can be inspected using
3369
3370         #include <isl/val.h>
3371         isl_ctx *isl_multi_val_get_ctx(
3372                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3373         unsigned isl_multi_val_dim(__isl_keep isl_multi_val *mv,
3374                 enum isl_dim_type type);
3375         __isl_give isl_val *isl_multi_val_get_val(
3376                 __isl_keep isl_multi_val *mv, int pos);
3377         const char *isl_multi_val_get_tuple_name(
3378                 __isl_keep isl_multi_val *mv,
3379                 enum isl_dim_type type);
3380
3381 They can be modified using
3382
3383         #include <isl/val.h>
3384         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_val(
3385                 __isl_take isl_multi_val *mv, int pos,
3386                 __isl_take isl_val *val);
3387         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_dim_name(
3388                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3389                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3390         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_name(
3391                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3392                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3393         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_id(
3394                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3395                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3396
3397         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_insert_dims(
3398                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3399                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3400         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_dims(
3401                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3402                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3403         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_drop_dims(
3404                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3405                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3406
3407 Operations include
3408
3409         #include <isl/val.h>
3410         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_align_params(
3411                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3412                 __isl_take isl_space *model);
3413         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_splice(
3414                 __isl_take isl_multi_val *mv1, unsigned pos,
3415                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3416         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_product(
3417                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3418                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3419         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_flat_range_product(
3420                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3421                 __isl_take isl_multi_aff *mv2);
3422         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_val(
3423                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3424                 __isl_take isl_val *v);
3425         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_mod_val(
3426                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3427                 __isl_take isl_val *v);
3428
3429 =head2 Vectors
3430
3431 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
3432
3433         #include <isl/vec.h>
3434         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
3435                 unsigned size);
3436         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
3437         void *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
3438
3439 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
3440 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3441
3442         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
3443         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
3444         int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec,
3445                 int pos, isl_int *v);
3446         __isl_give isl_val *isl_vec_get_element_val(
3447                 __isl_keep isl_vec *vec, int pos);
3448         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(
3449                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, isl_int v);
3450         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
3451                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
3452         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_val(
3453                 __isl_take isl_vec *vec, int pos,
3454                 __isl_take isl_val *v);
3455         __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec,
3456                 isl_int v);
3457         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
3458                 int v);
3459         __isl_give isl_vec *isl_vec_fdiv_r(__isl_take isl_vec *vec,
3460                 isl_int m);
3461
3462 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3463 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3464
3465 The following function can be used to concatenate two vectors.
3466
3467         __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
3468                 __isl_take isl_vec *vec2);
3469
3470 =head2 Matrices
3471
3472 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
3473
3474         #include <isl/mat.h>
3475         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
3476                 unsigned n_row, unsigned n_col);
3477         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
3478         void *isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
3479
3480 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
3481 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3482
3483         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
3484         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
3485         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
3486         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
3487                 int row, int col, isl_int *v);
3488         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
3489                 int row, int col, isl_int v);
3490         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
3491                 int row, int col, int v);
3492
3493 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3494 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3495
3496 The following function can be used to compute the (right) inverse
3497 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
3498 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
3499 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
3500
3501         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
3502
3503 The following function can be used to compute the (right) kernel
3504 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
3505 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
3506
3507         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
3508
3509 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
3510
3511 The zero quasi affine expression or the quasi affine expression
3512 that is equal to a specified dimension on a given domain can be created using
3513
3514         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
3515                 __isl_take isl_local_space *ls);
3516         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_zero_on_domain(
3517                 __isl_take isl_local_space *ls);
3518         __isl_give isl_aff *isl_aff_var_on_domain(
3519                 __isl_take isl_local_space *ls,
3520                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3521         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_var_on_domain(
3522                 __isl_take isl_local_space *ls,
3523                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3524
3525 Note that the space in which the resulting objects live is a map space
3526 with the given space as domain and a one-dimensional range.
3527
3528 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
3529 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
3530 be created using the following functions.
3531
3532         #include <isl/aff.h>
3533         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
3534                 __isl_take isl_space *space);
3535         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
3536                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
3537         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
3538                 __isl_take isl_aff *aff);
3539
3540 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
3541 and 0 outside the set can be created using the following function.
3542
3543         #include <isl/aff.h>
3544         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
3545                 __isl_take isl_set *set);
3546
3547 Quasi affine expressions can be copied and freed using
3548
3549         #include <isl/aff.h>
3550         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
3551         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
3552
3553         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
3554                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3555         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3556
3557 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
3558 using the following function.  The constraint is required to have
3559 a non-zero coefficient for the specified dimension.
3560
3561         #include <isl/constraint.h>
3562         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
3563                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
3564                 enum isl_dim_type type, int pos);
3565
3566 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
3567 using the following function.
3568
3569         #include <isl/constraint.h>
3570         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
3571                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
3572
3573 Conversely, an equality constraint equating
3574 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
3575 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
3576
3577         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
3578                 __isl_take isl_aff *aff);
3579         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
3580                 __isl_take isl_aff *aff);
3581
3582 The expression can be inspected using
3583
3584         #include <isl/aff.h>
3585         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
3586         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
3587                 enum isl_dim_type type);
3588         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
3589                 __isl_keep isl_aff *aff);
3590         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
3591                 __isl_keep isl_aff *aff);
3592         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
3593                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3594         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
3595                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3596                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3597         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
3598                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3599         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
3600                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3601                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3602         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
3603                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3604                 enum isl_dim_type type);
3605         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
3606                 isl_int *v);
3607         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
3608                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3609         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
3610                 isl_int *v);
3611         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
3612                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
3613
3614         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3615         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3616                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3617                           __isl_take isl_aff *aff,
3618                           void *user), void *user);
3619
3620         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
3621         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3622
3623         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
3624                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3625         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3626                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3627
3628         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3629         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3630                 enum isl_dim_type type);
3631         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3632
3633 It can be modified using
3634
3635         #include <isl/aff.h>
3636         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
3637                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3638                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3639         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
3640                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3641                 unsigned pos, const char *s);
3642         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
3643                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3644                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
3645         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
3646                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
3647                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3648                 __isl_take isl_id *id);
3649         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
3650                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3651         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3652                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3653         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
3654                 __isl_take isl_aff *aff,
3655                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3656         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3657                 __isl_take isl_aff *aff,
3658                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3659         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
3660                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3661
3662         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
3663                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3664         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3665                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3666         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num(
3667                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3668         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
3669                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3670         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
3671                 __isl_take isl_aff *aff,
3672                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3673         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3674                 __isl_take isl_aff *aff,
3675                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3676
3677         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3678                 __isl_take isl_aff *aff,
3679                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3680         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3681                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3682                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3683         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3684                 __isl_take isl_aff *aff,
3685                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3686         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3687                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3688                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3689         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3690                 __isl_take isl_aff *aff,
3691                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3692         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3693                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3694                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3695
3696 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
3697 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3698 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
3699 the possibly rational constant or coefficient.
3700 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
3701 the numerator.
3702
3703 To check whether an affine expressions is obviously zero
3704 or obviously equal to some other affine expression, use
3705
3706         #include <isl/aff.h>
3707         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3708         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3709                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3710         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3711                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3712                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3713
3714 Operations include
3715
3716         #include <isl/aff.h>
3717         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3718                 __isl_take isl_aff *aff2);
3719         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3720                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3721                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3722         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3723                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3724                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3725         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3726                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3727                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3728         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3729                 __isl_take isl_aff *aff2);
3730         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3731                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3732                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3733         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3734         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3735                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3736         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3737         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3738                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3739         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3740         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3741                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3742         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
3743                 isl_int mod);
3744         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
3745                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
3746         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
3747                 isl_int f);
3748         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
3749                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3750         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
3751                 isl_int f);
3752         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3753                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3754         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
3755                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3756
3757         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3758                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3759         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3760                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3761
3762         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3763                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3764
3765         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3766                 __isl_take isl_aff *aff,
3767                 __isl_take isl_space *model);
3768         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3769                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3770                 __isl_take isl_space *model);
3771
3772         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3773                 __isl_take isl_aff *aff);
3774
3775         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3776                 __isl_take isl_aff *aff,
3777                 __isl_take isl_set *context);
3778         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3779                 __isl_take isl_set *context);
3780         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3781                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3782                 __isl_take isl_set *context);
3783         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3784                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3785                 __isl_take isl_set *context);
3786
3787         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3788                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3789         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3790                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3791                 __isl_take isl_set *set);
3792         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3793                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3794                 __isl_take isl_set *set);
3795
3796         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3797                 __isl_take isl_aff *aff2);
3798         __isl_give isl_aff *isl_aff_div(__isl_take isl_aff *aff1,
3799                 __isl_take isl_aff *aff2);
3800         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3801                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3802                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3803         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_div(
3804                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3805                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3806         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_q(
3807                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3808                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3809         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_r(
3810                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3811                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3812
3813 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3814 to be a constant.  Similarly, when dividing an affine expression by another,
3815 the second expression needs to be a constant.
3816 C<isl_pw_aff_tdiv_q> computes the quotient of an integer division with
3817 rounding towards zero.  C<isl_pw_aff_tdiv_r> computes the corresponding
3818 remainder.
3819
3820         #include <isl/aff.h>
3821         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_multi_aff(
3822                 __isl_take isl_aff *aff,
3823                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3824         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_aff(
3825                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3826                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3827         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
3828                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3829                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3830
3831 These functions precompose the input expression by the given
3832 C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff>.  In other words,
3833 the C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff> is plugged
3834 into the (piecewise) affine expression.
3835 Objects of type C<isl_multi_aff> are described in
3836 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3837
3838         #include <isl/aff.h>
3839         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(
3840                 __isl_take isl_aff *aff);
3841         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
3842                 __isl_take isl_aff *aff);
3843         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3844                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3845         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3846                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3847         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3848                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3849                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3850         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3851                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3852                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3853         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3854                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3855                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3856         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3857                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3858                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3859         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3860                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3861                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3862         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3863                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3864                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3865
3866         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3867                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3868                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3869         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3870                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3871                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3872         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3873                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3874                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3875         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3876                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3877                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3878         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3879                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3880                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3881         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3882                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3883                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3884
3885 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
3886 containing those elements in the domain space
3887 of C<aff> where C<aff> is negative.
3888 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3889 containing those elements in the shared space
3890 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3891 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
3892 containing those elements in the shared domain
3893 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3894 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3895 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3896
3897         #include <isl/aff.h>
3898         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3899                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3900         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3901                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3902         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3903                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3904
3905 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
3906 containing those elements in the domain
3907 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
3908
3909         #include <isl/aff.h>
3910         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
3911                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
3912                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
3913                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
3914
3915 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
3916 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
3917 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
3918 where C<cond> is zero.
3919
3920         #include <isl/aff.h>
3921         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
3922                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3923                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3924         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
3925                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3926                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3927         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
3928                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3929                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3930
3931 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
3932 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3933 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3934 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3935 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3936 associated expression is the defined one.
3937
3938 An expression can be read from input using
3939
3940         #include <isl/aff.h>
3941         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3942                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3943         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
3944                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3945
3946 An expression can be printed using
3947
3948         #include <isl/aff.h>
3949         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
3950                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
3951
3952         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
3953                 __isl_take isl_printer *p,
3954                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3955
3956 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
3957
3958 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
3959 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
3960 Similarly, an C<isl_multi_pw_aff> object represents a sequence of
3961 zero or more piecewise affine expressions.
3962
3963 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a single
3964 C<isl_aff> or an C<isl_aff_list> using the
3965 following functions.  Similarly for C<isl_multi_pw_aff>.
3966
3967         #include <isl/aff.h>
3968         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff(
3969                 __isl_take isl_aff *aff);
3970         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(
3971                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
3972         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
3973                 __isl_take isl_space *space,
3974                 __isl_take isl_aff_list *list);
3975
3976 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
3977 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
3978 for each output dimension),
3979 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
3980 either a universe or a specified domain) or
3981 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
3982 on a given domain
3983 can be created using the following functions.
3984
3985         #include <isl/aff.h>
3986         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
3987                 __isl_take isl_space *space);
3988         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
3989                 __isl_take isl_space *space);
3990         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_zero(
3991                 __isl_take isl_space *space);
3992         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
3993                 __isl_take isl_space *space);
3994         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_identity(
3995                 __isl_take isl_space *space);
3996         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_identity(
3997                 __isl_take isl_space *space);
3998         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3999         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
4000                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4001         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
4002                 __isl_take isl_set *set,
4003                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
4004         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
4005                 __isl_take isl_set *set);
4006
4007         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4008         isl_union_pw_multi_aff_empty(
4009                 __isl_take isl_space *space);
4010         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4011         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
4012                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4013                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4014         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4015         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
4016                 __isl_take isl_union_set *uset);
4017
4018 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
4019 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
4020 and the C<isl_map> is single-valued.
4021 In case of a conversion from an C<isl_union_set> or an C<isl_union_map>
4022 to an C<isl_union_pw_multi_aff>, these properties need to hold in each space.
4023
4024         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
4025                 __isl_take isl_set *set);
4026         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
4027                 __isl_take isl_map *map);
4028
4029         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4030         isl_union_pw_multi_aff_from_union_set(
4031                 __isl_take isl_union_set *uset);
4032         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4033         isl_union_pw_multi_aff_from_union_map(
4034                 __isl_take isl_union_map *umap);
4035
4036 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
4037
4038         #include <isl/aff.h>
4039         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
4040                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4041         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
4042
4043         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
4044                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4045         void *isl_pw_multi_aff_free(
4046                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4047
4048         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4049         isl_union_pw_multi_aff_copy(
4050                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4051         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
4052                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4053
4054         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_copy(
4055                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4056         void *isl_multi_pw_aff_free(
4057                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4058
4059 The expression can be inspected using
4060
4061         #include <isl/aff.h>
4062         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
4063                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4064         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
4065                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4066         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
4067                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4068         isl_ctx *isl_multi_pw_aff_get_ctx(
4069                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4070         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
4071                 enum isl_dim_type type);
4072         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
4073                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4074                 enum isl_dim_type type);
4075         unsigned isl_multi_pw_aff_dim(
4076                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4077                 enum isl_dim_type type);
4078         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
4079                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
4080         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
4081                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
4082         __isl_give isl_pw_aff *isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(
4083                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa, int pos);
4084         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
4085                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4086                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4087         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
4088                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4089                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4090         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
4091                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
4092                 enum isl_dim_type type);
4093         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
4094                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4095                 enum isl_dim_type type);
4096         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
4097                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4098                 enum isl_dim_type type);
4099         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
4100                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4101                 enum isl_dim_type type);
4102         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
4103                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4104                 enum isl_dim_type type);
4105
4106         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
4107                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4108                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4109                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
4110                             void *user), void *user);
4111
4112         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
4113                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
4114                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4115                             void *user), void *user);
4116
4117 It can be modified using
4118
4119         #include <isl/aff.h>
4120         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
4121                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
4122                 __isl_take isl_aff *aff);
4123         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_pw_aff(
4124                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, unsigned pos,
4125                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4126         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
4127                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4128                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4129         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_name(
4130                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4131                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4132         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
4133                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4134                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4135         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
4136                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4137                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4138
4139         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4140         isl_multi_pw_aff_set_dim_name(
4141                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4142                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4143         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4144         isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(
4145                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4146                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4147
4148         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_insert_dims(
4149                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4150                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4151         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_dims(
4152                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4153                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4154         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
4155                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4156                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4157         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_drop_dims(
4158                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4159                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4160
4161         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_insert_dims(
4162                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4163                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4164         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_add_dims(
4165                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4166                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4167
4168 To check whether two multiple affine expressions are
4169 obviously equal to each other, use
4170
4171         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
4172                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
4173         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
4174                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
4175                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
4176
4177 Operations include
4178
4179         #include <isl/aff.h>
4180         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
4181                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4182                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4183         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
4184                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4185                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4186         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
4187                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
4188                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
4189         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
4190                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4191                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4192         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
4193                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4194                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4195         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
4196                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4197                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4198         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_sub(
4199                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4200                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4201         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_sub(
4202                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4203                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4204         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_sub(
4205                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4206                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4207
4208 C<isl_multi_aff_sub> subtracts the second argument from the first.
4209
4210         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
4211                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4212                 isl_int f);
4213         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_vec(
4214                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4215                 __isl_take isl_vec *v);
4216         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_vec(
4217                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4218                 __isl_take isl_vec *v);
4219         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_scale_vec(
4220                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4221                 __isl_take isl_vec *v);
4222
4223 C<isl_multi_aff_scale_vec> scales the first elements of C<ma>
4224 by the corresponding elements of C<v>.
4225
4226         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
4227                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4228                 __isl_take isl_set *set);
4229         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
4230                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4231                 __isl_take isl_set *set);
4232         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4233         isl_union_pw_multi_aff_intersect_domain(
4234                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4235                 __isl_take isl_union_set *uset);
4236         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
4237                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4238                 __isl_give isl_local_space **ls);
4239         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
4240                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4241         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_params(
4242                 __isl_take isl_multi_aff *multi,
4243                 __isl_take isl_space *model);
4244         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_align_params(
4245                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4246                 __isl_take isl_space *model);
4247         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4248         isl_pw_multi_aff_project_domain_on_params(
4249                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4250         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
4251                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4252                 __isl_take isl_set *context);
4253         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
4254                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4255                 __isl_take isl_set *context);
4256         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
4257                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4258                 __isl_take isl_set *set);
4259         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
4260                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4261                 __isl_take isl_set *set);
4262         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
4263                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4264         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
4265                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4266         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_splice(
4267                 __isl_take isl_multi_aff *ma1, unsigned pos,
4268                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4269         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_splice(
4270                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4271                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4272                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4273         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_product(
4274                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4275                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4276         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
4277                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4278                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4279         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_product(
4280                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4281                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4282         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4283         isl_pw_multi_aff_range_product(
4284                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4285                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4286         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4287         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
4288                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4289                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4290         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
4291                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4292                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4293         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4294         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
4295                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4296                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4297         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4298         isl_multi_pw_aff_range_splice(
4299                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1, unsigned pos,
4300                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4301         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_splice(
4302                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4303                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4304                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4305         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4306         isl_multi_pw_aff_range_product(
4307                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4308                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4309         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4310         isl_multi_pw_aff_flat_range_product(
4311                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4312                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4313
4314 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
4315 then it is assigned the local space that lies at the basis of
4316 the lifting applied.
4317
4318         #include <isl/aff.h>
4319         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_pullback_multi_aff(
4320                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4321                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4322         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4323         isl_pw_multi_aff_pullback_multi_aff(
4324                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4325                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4326         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4327         isl_pw_multi_aff_pullback_pw_multi_aff(
4328                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4329                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4330
4331 The function C<isl_multi_aff_pullback_multi_aff> precomposes C<ma1> by C<ma2>.
4332 In other words, C<ma2> is plugged
4333 into C<ma1>.
4334
4335         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
4336                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4337                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4338         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
4339                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4340                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4341
4342 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
4343 containing those elements in the shared domain space
4344 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
4345 equal to C<ma2>.
4346
4347 An expression can be read from input using
4348
4349         #include <isl/aff.h>
4350         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
4351                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4352         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
4353                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4354         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4355         isl_union_pw_multi_aff_read_from_str(
4356                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4357
4358 An expression can be printed using
4359
4360         #include <isl/aff.h>
4361         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
4362                 __isl_take isl_printer *p,
4363                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4364         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
4365                 __isl_take isl_printer *p,
4366                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4367         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
4368                 __isl_take isl_printer *p,
4369                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4370         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_pw_aff(
4371                 __isl_take isl_printer *p,
4372                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4373
4374 =head2 Points
4375
4376 Points are elements of a set.  They can be used to construct
4377 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
4378 individual elements of a set.
4379 The zero point (the origin) can be created using
4380
4381         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
4382
4383 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
4384 using
4385
4386         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
4387                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
4388         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
4389                 __isl_take isl_point *pnt,
4390                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
4391
4392         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
4393                 __isl_take isl_point *pnt,
4394                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4395         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
4396                 __isl_take isl_point *pnt,
4397                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4398
4399 Other properties can be obtained using
4400
4401         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
4402
4403 Points can be copied or freed using
4404
4405         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
4406                 __isl_keep isl_point *pnt);
4407         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
4408
4409 A singleton set can be created from a point using
4410
4411         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
4412                 __isl_take isl_point *pnt);
4413         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
4414                 __isl_take isl_point *pnt);
4415
4416 and a box can be created from two opposite extremal points using
4417
4418         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
4419                 __isl_take isl_point *pnt1,
4420                 __isl_take isl_point *pnt2);
4421         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
4422                 __isl_take isl_point *pnt1,
4423                 __isl_take isl_point *pnt2);
4424
4425 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
4426 the following functions.
4427
4428         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
4429                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4430                 void *user);
4431         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
4432                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4433                 void *user);
4434
4435 The function C<fn> is called for each integer point in
4436 C<set> with as second argument the last argument of
4437 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
4438 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
4439 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
4440 enumerating and return C<-1> as well.
4441 If the enumeration is performed successfully and to completion,
4442 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
4443
4444 To obtain a single point of a (basic) set, use
4445
4446         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
4447                 __isl_take isl_basic_set *bset);
4448         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
4449                 __isl_take isl_set *set);
4450
4451 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
4452 resulting point will be ``void'', a property that can be
4453 tested using
4454
4455         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
4456
4457 =head2 Piecewise Quasipolynomials
4458
4459 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
4460 a parametric point to a rational value.
4461 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
4462 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
4463 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
4464 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
4465 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
4466 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
4467 that contains the point.  Outside of the union of cells,
4468 the value is assumed to be zero.
4469 For example, the piecewise quasipolynomial
4470
4471         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
4472
4473 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
4474 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
4475 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
4476 defined over different domains.
4477 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
4478 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
4479 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
4480 the number of points in the map
4481
4482         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
4483
4484 =head3 Input and Output
4485
4486 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
4487
4488         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4489         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
4490                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4491
4492 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
4493 using the following functions.
4494
4495         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
4496                 __isl_take isl_printer *p,
4497                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4498
4499         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
4500                 __isl_take isl_printer *p,
4501                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4502
4503         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
4504                 __isl_take isl_printer *p,
4505                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4506
4507 The output format of the printer
4508 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4509 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
4510 is supported.
4511 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4512 to set the names of all dimensions
4513
4514         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
4515                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4516                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4517                 const char *s);
4518         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4519         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
4520                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4521                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4522                 const char *s);
4523
4524 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
4525
4526 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
4527 More complicated quasipolynomials can be created by applying
4528 operations such as addition and multiplication
4529 on the resulting quasipolynomials
4530
4531         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
4532                 __isl_take isl_space *domain);
4533         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
4534                 __isl_take isl_space *domain);
4535         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
4536                 __isl_take isl_space *domain);
4537         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
4538                 __isl_take isl_space *domain);
4539         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
4540                 __isl_take isl_space *domain);
4541         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
4542                 __isl_take isl_space *domain,
4543                 const isl_int n, const isl_int d);
4544         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
4545                 __isl_take isl_space *domain,
4546                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4547         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
4548                 __isl_take isl_aff *aff);
4549
4550 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
4551 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
4552 the functions above corresponds to the domain of this map space.
4553
4554 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
4555 with a single cell can be created using the following functions.
4556 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
4557 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
4558
4559         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
4560                 __isl_take isl_space *space);
4561         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
4562                 __isl_take isl_set *set,
4563                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4564         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
4565                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4566         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
4567                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4568
4569         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
4570                 __isl_take isl_space *space);
4571         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
4572                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4573         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
4574                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4575                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4576
4577 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
4578 functions.
4579
4580         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
4581                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4582         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
4583
4584         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
4585                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4586         void *isl_pw_qpolynomial_free(
4587                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4588
4589         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
4590                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4591         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
4592                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4593
4594 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
4595
4596 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
4597 piecewise quasipolynomial, use the following function
4598
4599         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
4600                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4601                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
4602                 void *user);
4603
4604 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
4605
4606         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4607         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
4608                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4609                 __isl_take isl_space *space);
4610
4611 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
4612 use either of the following two functions
4613
4614         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
4615                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4616                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4617                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4618                           void *user), void *user);
4619         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
4620                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4621                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4622                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4623                           void *user), void *user);
4624
4625 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
4626 and C<-1> on failure.  The difference between
4627 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
4628 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
4629 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
4630 compute unique representations for all existentially quantified
4631 variables and then turn these existentially quantified variables
4632 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
4633 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
4634 will not have any existentially quantified variables, but that
4635 the dimensions of the sets may be different for different
4636 invocations of C<fn>.
4637
4638 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
4639 use
4640
4641         int isl_qpolynomial_foreach_term(
4642                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4643                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
4644                           void *user), void *user);
4645
4646 The terms themselves can be inspected and freed using
4647 these functions
4648
4649         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
4650                 enum isl_dim_type type);
4651         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
4652                 isl_int *n);
4653         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
4654                 isl_int *d);
4655         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
4656                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4657         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
4658                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
4659         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
4660
4661 Each term is a product of parameters, set variables and
4662 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
4663 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
4664 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
4665 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
4666 using C<isl_int_init> before calling these functions.
4667
4668 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
4669
4670 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
4671 use the following function.
4672
4673         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4674                 isl_int *n, isl_int *d);
4675
4676 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
4677 then the numerator and denominator of the constant
4678 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
4679
4680 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
4681 obviously equal, use
4682
4683         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
4684                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4685                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4686
4687 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
4688
4689         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
4690                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
4691         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
4692                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4693         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
4694                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4695                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4696         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
4697                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4698                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4699         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
4700                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4701                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4702         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
4703                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
4704
4705         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
4706                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4707                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4708         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
4709                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4710                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4711         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
4712                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4713                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4714         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
4715                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4716         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
4717                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4718                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4719         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
4720                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
4721
4722         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
4723                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4724                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4725         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
4726                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4727                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4728         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
4729                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4730                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4731
4732         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
4733                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4734                 __isl_take isl_point *pnt);
4735
4736         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
4737                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4738                 __isl_take isl_point *pnt);
4739
4740         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
4741                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4742         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4743                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4744                 __isl_take isl_set *set);
4745         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
4746                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4747                 __isl_take isl_set *set);
4748
4749         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
4750                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4751         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4752                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4753                 __isl_take isl_union_set *uset);
4754         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4755         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
4756                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4757                 __isl_take isl_set *set);
4758
4759         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
4760                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4761                 __isl_take isl_space *model);
4762
4763         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
4764                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4765         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
4766                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4767
4768         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
4769                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4770
4771         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
4772                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4773                 __isl_take isl_set *context);
4774         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
4775                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4776                 __isl_take isl_set *context);
4777
4778         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
4779                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4780                 __isl_take isl_set *context);
4781         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
4782                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4783                 __isl_take isl_set *context);
4784
4785         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4786         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
4787                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4788                 __isl_take isl_set *context);
4789         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
4790                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4791                 __isl_take isl_union_set *context);
4792
4793 The gist operation applies the gist operation to each of
4794 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
4795 The context is also exploited
4796 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
4797
4798         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4799                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
4800         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4801         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4802                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
4803
4804 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
4805 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
4806 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
4807 will lie somewhere in between.
4808
4809 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
4810
4811 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
4812 reduction (or fold) of quasipolynomials.
4813 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
4814 The objects are mainly used to represent the result of
4815 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
4816 i.e., as the result of the following function.
4817
4818         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
4819                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4820                 enum isl_fold type, int *tight);
4821
4822         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
4823                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4824                 enum isl_fold type, int *tight);
4825
4826 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
4827 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
4828 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
4829 of the parameters there is at least
4830 one element in the domain that reaches the bound.
4831 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
4832 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
4833 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
4834 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
4835 wrapped relation becomes the domain of the result.
4836
4837 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
4838 following functions.
4839
4840         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
4841                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
4842         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
4843                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4844         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
4845                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4846         void isl_qpolynomial_fold_free(
4847                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
4848         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
4849                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4850         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
4851                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4852
4853 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
4854
4855 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
4856 using the following function.
4857
4858         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
4859                 __isl_take isl_printer *p,
4860                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4861         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
4862                 __isl_take isl_printer *p,
4863                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4864
4865 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
4866 output format of the printer
4867 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4868 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
4869 output format of the printer
4870 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
4871 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4872 to set the names of all dimensions
4873
4874         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4875         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
4876                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4877                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4878                 const char *s);
4879
4880 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
4881
4882 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
4883 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
4884
4885         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
4886                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4887                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4888                             void *user), void *user);
4889
4890 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
4891 use either of the following two functions
4892
4893         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
4894                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4895                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4896                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4897                           void *user), void *user);
4898         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
4899                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4900                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4901                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4902                           void *user), void *user);
4903
4904 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
4905 of the difference between these two functions.
4906
4907 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
4908
4909         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
4910                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
4911                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
4912                           void *user), void *user);
4913
4914 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
4915
4916 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
4917 obviously equal, use
4918
4919         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
4920                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4921                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4922
4923 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
4924
4925         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
4926                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
4927
4928         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
4929                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4930                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4931
4932         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
4933                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4934                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4935
4936         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
4937                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4938                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4939
4940         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
4941                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4942                 __isl_take isl_point *pnt);
4943
4944         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
4945                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4946                 __isl_take isl_point *pnt);
4947
4948         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4949         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4950                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4951                 __isl_take isl_set *set);
4952
4953         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
4954                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4955         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
4956                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4957                 __isl_take isl_union_set *uset);
4958         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4959         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
4960                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4961                 __isl_take isl_set *set);
4962
4963         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
4964                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4965
4966         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4967                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4968
4969         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
4970                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4971
4972         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
4973                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4974                 __isl_take isl_set *context);
4975         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
4976                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4977                 __isl_take isl_set *context);
4978
4979         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
4980                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4981                 __isl_take isl_set *context);
4982         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4983                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4984                 __isl_take isl_set *context);
4985
4986         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
4987                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4988                 __isl_take isl_union_set *context);
4989         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
4990         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
4991                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4992                 __isl_take isl_set *context);
4993
4994 The gist operation applies the gist operation to each of
4995 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
4996 In future, the operation will also exploit the context
4997 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
4998
4999         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5000         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
5001                 __isl_take isl_set *set,
5002                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5003                 int *tight);
5004         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5005         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
5006                 __isl_take isl_map *map,
5007                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5008                 int *tight);
5009         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5010         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5011                 __isl_take isl_union_set *uset,
5012                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5013                 int *tight);
5014         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5015         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5016                 __isl_take isl_union_map *umap,
5017                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5018                 int *tight);
5019
5020 The functions taking a map
5021 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
5022 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
5023 over all elements in the intersection of the range of the map
5024 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
5025 as a function of an element in the domain of the map.
5026 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
5027 intersection of the set and the domain of the
5028 piecewise quasipolynomial reduction.
5029
5030 =head2 Parametric Vertex Enumeration
5031
5032 The parametric vertex enumeration described in this section
5033 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
5034 library.
5035
5036         #include <isl/vertices.h>
5037         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
5038                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
5039
5040 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
5041 actual computation of the parametric vertices and the chamber
5042 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
5043 This information can be queried by either iterating over all
5044 the vertices or iterating over all the chambers or cells
5045 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
5046
5047         int isl_vertices_foreach_vertex(
5048                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5049                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5050                 void *user);
5051
5052         int isl_vertices_foreach_cell(
5053                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5054                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
5055                 void *user);
5056         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
5057                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5058                 void *user);
5059
5060 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
5061 the following.
5062
5063         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
5064                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5065         int isl_vertices_get_n_vertices(
5066                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5067         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
5068
5069 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
5070
5071         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5072         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5073         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
5074                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5075         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
5076                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5077         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
5078
5079 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
5080 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
5081 of the vertex.
5082 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
5083 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
5084 and should not be mixed with integer sets.
5085
5086 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
5087
5088         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
5089         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
5090                 __isl_keep isl_cell *cell);
5091         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
5092
5093 =head1 Polyhedral Compilation Library
5094
5095 This section collects functionality in C<isl> that has been specifically
5096 designed for use during polyhedral compilation.
5097
5098 =head2 Dependence Analysis
5099
5100 C<isl> contains specialized functionality for performing
5101 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
5102 and a collection of possible I<source> access relations,
5103 C<isl> can compute relations that describe
5104 for each iteration of the sink access, which iteration
5105 of which of the source access relations was the last
5106 to access the same data element before the given iteration
5107 of the sink access.
5108 The resulting dependence relations map source iterations
5109 to the corresponding sink iterations.
5110 To compute standard flow dependences, the sink should be
5111 a read, while the sources should be writes.
5112 If any of the source accesses are marked as being I<may>
5113 accesses, then there will be a dependence from the last
5114 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
5115 this last I<must> access.
5116 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
5117 then memory based dependence analysis is performed.
5118 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
5119 then value based dependence analysis is performed.
5120
5121         #include <isl/flow.h>
5122
5123         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
5124
5125         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
5126                 __isl_take isl_map *sink,
5127                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
5128                 int max_source);
5129         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
5130                 __isl_take isl_access_info *acc,
5131                 __isl_take isl_map *source, int must,
5132                 void *source_user);
5133         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
5134
5135         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
5136                 __isl_take isl_access_info *acc);
5137
5138         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
5139                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
5140                           void *dep_user, void *user),
5141                 void *user);
5142         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
5143                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
5144         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
5145
5146 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
5147 dependence analysis.  The other functions are used to construct
5148 the input for this function or to read off the output.
5149
5150 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
5151 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
5152 The arguments to this functions are the sink access relation
5153 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
5154 access to the user, a callback function for specifying the
5155 relative order of source and sink accesses, and the number
5156 of source access relations that will be added.
5157 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
5158 The function is called with two user supplied tokens identifying
5159 either a source or the sink and it should return the shared nesting
5160 level and the relative order of the two accesses.
5161 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
5162 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
5163 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
5164 it should return I<2 * n>.
5165 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
5166 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
5167 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
5168 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
5169 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
5170 of the relation accesses I<all> elements in its image.
5171 The C<source_user> token is again used to identify
5172 the source access.  The range of the source access relation
5173 C<source> should have the same dimension as the range
5174 of the sink access relation.
5175 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
5176 called explicitly, because it is called implicitly by
5177 C<isl_access_info_compute_flow>.
5178
5179 The result of the dependence analysis is collected in an
5180 C<isl_flow>.  There may be elements of
5181 the sink access for which no preceding source access could be
5182 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
5183 The relations containing these elements can be obtained through
5184 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
5185 and the second with C<must> unset.
5186 In the case of standard flow dependence analysis,
5187 with the sink a read and the sources I<must> writes,
5188 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
5189 array elements and the second relation is empty.
5190 The actual flow dependences can be extracted using
5191 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
5192 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
5193 a source and the sink.  The callback function is called
5194 with four arguments, the actual flow dependence relation
5195 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
5196 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
5197 identifying the source and an additional C<void *> with value
5198 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
5199 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
5200 source and if it is not followed by any I<may> sources.
5201
5202 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
5203 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
5204
5205 A higher-level interface to dependence analysis is provided
5206 by the following function.
5207
5208         #include <isl/flow.h>
5209
5210         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
5211                 __isl_take isl_union_map *must_source,
5212                 __isl_take isl_union_map *may_source,
5213                 __isl_take isl_union_map *schedule,
5214                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
5215                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
5216                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
5217                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
5218
5219 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
5220 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
5221 of the domains of the accesses and of the schedule.
5222 The relative order of the iteration domains is given by the
5223 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
5224 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
5225 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
5226 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
5227 any of the other arguments is treated as an error.
5228
5229 =head3 Interaction with Dependence Analysis
5230
5231 During the dependence analysis, we frequently need to perform
5232 the following operation.  Given a relation between sink iterations
5233 and potential source iterations from a particular source domain,
5234 what is the last potential source iteration corresponding to each
5235 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
5236 the set of potential source iterations before or after each such operation.
5237 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
5238 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
5239 the sink iteration can ever be executed without one or more of
5240 the corresponding potential source iterations being executed.
5241 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
5242 but fixed source iteration from the potential source iterations.
5243 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
5244 function.
5245
5246         #include <isl/flow.h>
5247
5248         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
5249                 __isl_keep isl_map *source_map,
5250                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
5251                 void *user);
5252         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
5253                 __isl_take isl_access_info *acc,
5254                 isl_access_restrict fn, void *user);
5255
5256 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
5257 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
5258 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
5259 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
5260 mapping sink iterations to potential source iterations.
5261 The second argument represents the sink iterations for which
5262 we want to compute the last source iteration.
5263 The third argument is the token corresponding to the source
5264 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
5265 The callback is expected to return a restriction on either the input or
5266 the output of the operation computing the last potential source.
5267 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
5268 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
5269 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
5270 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
5271 iterations is required.
5272 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
5273 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
5274 using the following functions.
5275
5276         #include <isl/flow.h>
5277
5278         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
5279                 __isl_take isl_set *source_restr,
5280                 __isl_take isl_set *sink_restr);
5281         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
5282                 __isl_take isl_set *source_restr);
5283         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
5284                 __isl_take isl_map *source_map);
5285         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
5286                 __isl_take isl_map *source_map);
5287         void *isl_restriction_free(
5288                 __isl_take isl_restriction *restr);
5289         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
5290                 __isl_keep isl_restriction *restr);
5291
5292 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
5293 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
5294 is essentially equivalent to
5295
5296         isl_restriction_input(isl_set_universe(
5297             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5298                             isl_set_universe(
5299             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5300
5301 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
5302
5303         isl_restriction_input(isl_set_empty(
5304             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5305                             isl_set_universe(
5306             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5307
5308 =head2 Scheduling
5309
5310 B<The functionality described in this section is fairly new
5311 and may be subject to change.>
5312
5313 The following function can be used to compute a schedule
5314 for a union of domains.
5315 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
5316 to that of C<Pluto>.
5317 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
5318 be selected.
5319 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
5320 That is, all dependence distances over these dependences in the
5321 scheduled space are lexicographically positive.
5322 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
5323 C<proximity> dependences.
5324 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
5325 for groups of domains where the dependence distances have only
5326 non-negative values.
5327 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
5328 distances are only minimized during the extension to a
5329 full-dimensional schedule.
5330
5331         #include <isl/schedule.h>
5332         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
5333                 __isl_take isl_union_set *domain,
5334                 __isl_take isl_union_map *validity,
5335                 __isl_take isl_union_map *proximity);
5336         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
5337
5338 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
5339 from an C<isl_schedule> using the following function.
5340
5341         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
5342                 __isl_keep isl_schedule *sched);
5343
5344 A representation of the schedule can be printed using
5345          
5346         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
5347                 __isl_take isl_printer *p,
5348                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5349
5350 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
5351 using the following function.
5352
5353         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
5354                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5355
5356 The individual bands can be visited in depth-first post-order
5357 using the following function.
5358
5359         #include <isl/schedule.h>
5360         int isl_schedule_foreach_band(
5361                 __isl_keep isl_schedule *sched,
5362                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5363                 void *user);
5364
5365 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
5366 The bands inside the list can be copied and freed using the following
5367 functions.
5368
5369         #include <isl/band.h>
5370         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
5371                 __isl_keep isl_band *band);
5372         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
5373
5374 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
5375 These are referred to as the members of the band.
5376 The section of the schedule that corresponds to the band is
5377 referred to as the partial schedule of the band.
5378 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
5379 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
5380 dimensions form the suffix schedule.
5381 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
5382 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
5383 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
5384 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
5385 The properties of a band can be inspected using the following functions.
5386
5387         #include <isl/band.h>
5388         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
5389
5390         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
5391         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
5392                 __isl_keep isl_band *band);
5393
5394         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
5395                 __isl_keep isl_band *band);
5396         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
5397                 __isl_keep isl_band *band);
5398         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
5399                 __isl_keep isl_band *band);
5400
5401         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
5402         int isl_band_member_is_zero_distance(
5403                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
5404
5405         int isl_band_list_foreach_band(
5406                 __isl_keep isl_band_list *list,
5407                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5408                 void *user);
5409
5410 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
5411 distance'' if it does not carry any proximity dependences
5412 within its band.
5413 That is, if the dependence distances of the proximity
5414 dependences are all zero in that direction (for fixed
5415 iterations of outer bands).
5416 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
5417 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
5418 in depth-first post-order.
5419
5420 A band can be tiled using the following function.
5421
5422         #include <isl/band.h>
5423         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
5424                 __isl_take isl_vec *sizes);
5425
5426         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
5427                 int val);
5428         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
5429         int isl_options_set_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx,
5430                 int val);
5431         int isl_options_get_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx);
5432
5433 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
5434 inside its schedule.
5435 A new child band is created to represent the point loops and it is
5436 inserted between the modified band and its children.
5437 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
5438 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
5439 If the C<tile_shift_point_loops> option is set, then the point loops
5440 are shifted to start at zero.
5441
5442 A band can be split into two nested bands using the following function.
5443
5444         int isl_band_split(__isl_keep isl_band *band, int pos);
5445
5446 The resulting outer band contains the first C<pos> dimensions of C<band>
5447 while the inner band contains the remaining dimensions.
5448
5449 A representation of the band can be printed using
5450
5451         #include <isl/band.h>
5452         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
5453                 __isl_take isl_printer *p,
5454                 __isl_keep isl_band *band);
5455
5456 =head3 Options
5457
5458         #include <isl/schedule.h>
5459         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
5460                 isl_ctx *ctx, int val);
5461         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
5462                 isl_ctx *ctx);
5463         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
5464                 isl_ctx *ctx, int val);
5465         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
5466                 isl_ctx *ctx);
5467         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
5468         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
5469         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
5470                 isl_ctx *ctx, int val);
5471         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
5472                 isl_ctx *ctx);
5473         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
5474                 isl_ctx *ctx, int val);
5475         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
5476                 isl_ctx *ctx);
5477         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
5478                 isl_ctx *ctx, int val);
5479         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
5480                 isl_ctx *ctx);
5481         int isl_options_set_schedule_algorithm(
5482                 isl_ctx *ctx, int val);
5483         int isl_options_get_schedule_algorithm(
5484                 isl_ctx *ctx);
5485         int isl_options_set_schedule_separate_components(
5486                 isl_ctx *ctx, int val);
5487         int isl_options_get_schedule_separate_components(
5488                 isl_ctx *ctx);
5489
5490 =over
5491
5492 =item * schedule_max_coefficient
5493
5494 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
5495 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
5496 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
5497 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
5498 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
5499 coefficients.
5500
5501 =item * schedule_max_constant_term
5502
5503 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
5504 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
5505 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
5506 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
5507 bounds on the constant coefficients.
5508
5509 =item * schedule_fuse
5510
5511 This option controls the level of fusion.
5512 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
5513 resulting schedule will be distributed as much as possible.
5514 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
5515 try to fuse loops in the resulting schedule.
5516
5517 =item * schedule_maximize_band_depth
5518
5519 If this option is set, we do not split bands at the point
5520 where we detect splitting is necessary. Instead, we
5521 backtrack and split bands as early as possible. This
5522 reduces the number of splits and maximizes the width of
5523 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
5524 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
5525 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
5526 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
5527
5528 =item * schedule_outer_zero_distance
5529
5530 If this option is set, then we try to construct schedules
5531 where the outermost scheduling dimension in each band
5532 results in a zero dependence distance over the proximity
5533 dependences.
5534
5535 =item * schedule_split_scaled
5536
5537 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
5538 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
5539 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
5540 divisor.
5541 The constant term is then placed in a separate band and the linear
5542 part is reduced.
5543
5544 =item * schedule_algorithm
5545
5546 Selects the scheduling algorithm to be used.
5547 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
5548 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
5549
5550 =item * schedule_separate_components
5551
5552 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
5553 then these components are scheduled separately.
5554 If this option is not set, then some iterations of the domains
5555 in these components may be scheduled together.
5556 If this option is set, then the components are given consecutive
5557 schedules.
5558
5559 =back
5560
5561 =head2 AST Generation
5562
5563 This section describes the C<isl> functionality for generating
5564 ASTs that visit all the elements
5565 in a domain in an order specified by a schedule.
5566 In particular, given a C<isl_union_map>, an AST is generated
5567 that visits all the elements in the domain of the C<isl_union_map>
5568 according to the lexicographic order of the corresponding image
5569 element(s).  If the range of the C<isl_union_map> consists of
5570 elements in more than one space, then each of these spaces is handled
5571 separately in an arbitrary order.
5572 It should be noted that the image elements only specify the I<order>
5573 in which the corresponding domain elements should be visited.
5574 No direct relation between the image elements and the loop iterators
5575 in the generated AST should be assumed.
5576
5577 Each AST is generated within a build.  The initial build
5578 simply specifies the constraints on the parameters (if any)
5579 and can be created, inspected, copied and freed using the following functions.
5580
5581         #include <isl/ast_build.h>
5582         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_from_context(
5583                 __isl_take isl_set *set);
5584         isl_ctx *isl_ast_build_get_ctx(
5585                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5586         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_copy(
5587                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5588         void *isl_ast_build_free(
5589                 __isl_take isl_ast_build *build);
5590
5591 The C<set> argument is usually a parameter set with zero or more parameters.
5592 More C<isl_ast_build> functions are described in L</"Nested AST Generation">
5593 and L</"Fine-grained Control over AST Generation">.
5594 Finally, the AST itself can be constructed using the following
5595 function.
5596
5597         #include <isl/ast_build.h>
5598         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_build_ast_from_schedule(
5599                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5600                 __isl_take isl_union_map *schedule);
5601
5602 =head3 Inspecting the AST
5603
5604 The basic properties of an AST node can be obtained as follows.
5605
5606         #include <isl/ast.h>
5607         isl_ctx *isl_ast_node_get_ctx(
5608                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5609         enum isl_ast_node_type isl_ast_node_get_type(
5610                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5611
5612 The type of an AST node is one of
5613 C<isl_ast_node_for>,
5614 C<isl_ast_node_if>,
5615 C<isl_ast_node_block> or
5616 C<isl_ast_node_user>.
5617 An C<isl_ast_node_for> represents a for node.
5618 An C<isl_ast_node_if> represents an if node.
5619 An C<isl_ast_node_block> represents a compound node.
5620 An C<isl_ast_node_user> represents an expression statement.
5621 An expression statement typically corresponds to a domain element, i.e.,
5622 one of the elements that is visited by the AST.
5623
5624 Each type of node has its own additional properties.
5625
5626         #include <isl/ast.h>
5627         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_iterator(
5628                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5629         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_init(
5630                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5631         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_cond(
5632                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5633         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_inc(
5634                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5635         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_for_get_body(
5636                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5637         int isl_ast_node_for_is_degenerate(
5638                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5639
5640 An C<isl_ast_for> is considered degenerate if it is known to execute
5641 exactly once.
5642
5643         #include <isl/ast.h>
5644         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_if_get_cond(
5645                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5646         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_then(
5647                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5648         int isl_ast_node_if_has_else(
5649                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5650         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_else(
5651                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5652
5653         __isl_give isl_ast_node_list *
5654         isl_ast_node_block_get_children(
5655                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5656
5657         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_user_get_expr(
5658                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5659
5660 Each of the returned C<isl_ast_expr>s can in turn be inspected using
5661 the following functions.
5662
5663         #include <isl/ast.h>
5664         isl_ctx *isl_ast_expr_get_ctx(
5665                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5666         enum isl_ast_expr_type isl_ast_expr_get_type(
5667                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5668
5669 The type of an AST expression is one of
5670 C<isl_ast_expr_op>,
5671 C<isl_ast_expr_id> or
5672 C<isl_ast_expr_int>.
5673 An C<isl_ast_expr_op> represents the result of an operation.
5674 An C<isl_ast_expr_id> represents an identifier.
5675 An C<isl_ast_expr_int> represents an integer value.
5676
5677 Each type of expression has its own additional properties.
5678
5679         #include <isl/ast.h>
5680         enum isl_ast_op_type isl_ast_expr_get_op_type(
5681                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5682         int isl_ast_expr_get_op_n_arg(__isl_keep isl_ast_expr *expr);
5683         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_get_op_arg(
5684                 __isl_keep isl_ast_expr *expr, int pos);
5685         int isl_ast_node_foreach_ast_op_type(
5686                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5687                 int (*fn)(enum isl_ast_op_type type, void *user),
5688                 void *user);
5689
5690 C<isl_ast_expr_get_op_type> returns the type of the operation
5691 performed.  C<isl_ast_expr_get_op_n_arg> returns the number of
5692 arguments.  C<isl_ast_expr_get_op_arg> returns the specified
5693 argument.
5694 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> calls C<fn> for each distinct
5695 C<isl_ast_op_type> that appears in C<node>.
5696 The operation type is one of the following.
5697
5698 =over
5699
5700 =item C<isl_ast_op_and>
5701
5702 Logical I<and> of two arguments.
5703 Both arguments can be evaluated.
5704
5705 =item C<isl_ast_op_and_then>
5706
5707 Logical I<and> of two arguments.
5708 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to true.
5709
5710 =item C<isl_ast_op_or>
5711
5712 Logical I<or> of two arguments.
5713 Both arguments can be evaluated.
5714
5715 =item C<isl_ast_op_or_else>
5716
5717 Logical I<or> of two arguments.
5718 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to false.
5719
5720 =item C<isl_ast_op_max>
5721
5722 Maximum of two or more arguments.
5723
5724 =item C<isl_ast_op_min>
5725
5726 Minimum of two or more arguments.
5727
5728 =item C<isl_ast_op_minus>
5729
5730 Change sign.
5731
5732 =item C<isl_ast_op_add>
5733
5734 Sum of two arguments.
5735
5736 =item C<isl_ast_op_sub>
5737
5738 Difference of two arguments.
5739
5740 =item C<isl_ast_op_mul>
5741
5742 Product of two arguments.
5743
5744 =item C<isl_ast_op_div>
5745
5746 Exact division.  That is, the result is known to be an integer.
5747
5748 =item C<isl_ast_op_fdiv_q>
5749
5750 Result of integer division, rounded towards negative
5751 infinity.
5752
5753 =item C<isl_ast_op_pdiv_q>
5754
5755 Result of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5756
5757 =item C<isl_ast_op_pdiv_r>
5758
5759 Remainder of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5760
5761 =item C<isl_ast_op_cond>
5762
5763 Conditional operator defined on three arguments.
5764 If the first argument evaluates to true, then the result
5765 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5766 is equal to the third argument.
5767 The second and third argument may only be evaluated if
5768 the first argument evaluates to true and false, respectively.
5769 Corresponds to C<a ? b : c> in C.
5770
5771 =item C<isl_ast_op_select>
5772
5773 Conditional operator defined on three arguments.
5774 If the first argument evaluates to true, then the result
5775 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5776 is equal to the third argument.
5777 The second and third argument may be evaluated independently
5778 of the value of the first argument.
5779 Corresponds to C<a * b + (1 - a) * c> in C.
5780
5781 =item C<isl_ast_op_eq>
5782
5783 Equality relation.
5784
5785 =item C<isl_ast_op_le>
5786
5787 Less than or equal relation.
5788
5789 =item C<isl_ast_op_lt>
5790
5791 Less than relation.
5792
5793 =item C<isl_ast_op_ge>
5794
5795 Greater than or equal relation.
5796
5797 =item C<isl_ast_op_gt>
5798
5799 Greater than relation.
5800
5801 =item C<isl_ast_op_call>
5802
5803 A function call.
5804 The number of arguments of the C<isl_ast_expr> is one more than
5805 the number of arguments in the function call, the first argument
5806 representing the function being called.
5807
5808 =back
5809
5810         #include <isl/ast.h>
5811         __isl_give isl_id *isl_ast_expr_get_id(
5812                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5813
5814 Return the identifier represented by the AST expression.
5815
5816         #include <isl/ast.h>
5817         int isl_ast_expr_get_int(__isl_keep isl_ast_expr *expr,
5818                 isl_int *v);
5819
5820 Return the integer represented by the AST expression.
5821 Note that the integer is returned through the C<v> argument.
5822 The return value of the function itself indicates whether the
5823 operation was performed successfully.
5824
5825 =head3 Manipulating and printing the AST
5826
5827 AST nodes can be copied and freed using the following functions.
5828
5829         #include <isl/ast.h>
5830         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_copy(
5831                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5832         void *isl_ast_node_free(__isl_take isl_ast_node *node);
5833
5834 AST expressions can be copied and freed using the following functions.
5835
5836         #include <isl/ast.h>
5837         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_copy(
5838                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5839         void *isl_ast_expr_free(__isl_take isl_ast_expr *expr);
5840
5841 New AST expressions can be created either directly or within
5842 the context of an C<isl_ast_build>.
5843
5844         #include <isl/ast.h>
5845         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_id(
5846                 __isl_take isl_id *id);
5847         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_neg(
5848                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
5849         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_add(
5850                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5851                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5852         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_sub(
5853                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5854                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5855         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_mul(
5856                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5857                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5858         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_div(
5859                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5860                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5861         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_and(
5862                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5863                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5864         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_or(
5865                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5866                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5867
5868         #include <isl/ast_build.h>
5869         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_pw_aff(
5870                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5871                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
5872         __isl_give isl_ast_expr *
5873         isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff(
5874                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5875                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
5876
5877 The domains of C<pa> and C<pma> should correspond
5878 to the schedule space of C<build>.
5879 The tuple id of C<pma> is used as the function being called.
5880
5881 User specified data can be attached to an C<isl_ast_node> and obtained
5882 from the same C<isl_ast_node> using the following functions.
5883
5884         #include <isl/ast.h>
5885         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_set_annotation(
5886                 __isl_take isl_ast_node *node,
5887                 __isl_take isl_id *annotation);
5888         __isl_give isl_id *isl_ast_node_get_annotation(
5889                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5890
5891 Basic printing can be performed using the following functions.
5892
5893         #include <isl/ast.h>
5894         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_expr(
5895                 __isl_take isl_printer *p,
5896                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5897         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_node(
5898                 __isl_take isl_printer *p,
5899                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5900
5901 More advanced printing can be performed using the following functions.
5902
5903         #include <isl/ast.h>
5904         __isl_give isl_printer *isl_ast_op_type_print_macro(
5905                 enum isl_ast_op_type type,
5906                 __isl_take isl_printer *p);
5907         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print_macros(
5908                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5909                 __isl_take isl_printer *p);
5910         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print(
5911                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5912                 __isl_take isl_printer *p,
5913                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5914         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_for_print(
5915                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5916                 __isl_take isl_printer *p,
5917                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5918         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_if_print(
5919                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5920                 __isl_take isl_printer *p,
5921                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5922
5923 While printing an C<isl_ast_node> in C<ISL_FORMAT_C>,
5924 C<isl> may print out an AST that makes use of macros such
5925 as C<floord>, C<min> and C<max>.
5926 C<isl_ast_op_type_print_macro> prints out the macro
5927 corresponding to a specific C<isl_ast_op_type>.
5928 C<isl_ast_node_print_macros> scans the C<isl_ast_node>
5929 for expressions where these macros would be used and prints
5930 out the required macro definitions.
5931 Essentially, C<isl_ast_node_print_macros> calls
5932 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> with C<isl_ast_op_type_print_macro>
5933 as function argument.
5934 C<isl_ast_node_print>, C<isl_ast_node_for_print> and
5935 C<isl_ast_node_if_print> print an C<isl_ast_node>
5936 in C<ISL_FORMAT_C>, but allow for some extra control
5937 through an C<isl_ast_print_options> object.
5938 This object can be created using the following functions.
5939
5940         #include <isl/ast.h>
5941         __isl_give isl_ast_print_options *
5942         isl_ast_print_options_alloc(isl_ctx *ctx);
5943         __isl_give isl_ast_print_options *
5944         isl_ast_print_options_copy(
5945                 __isl_keep isl_ast_print_options *options);
5946         void *isl_ast_print_options_free(
5947                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5948
5949         __isl_give isl_ast_print_options *
5950         isl_ast_print_options_set_print_user(
5951                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
5952                 __isl_give isl_printer *(*print_user)(
5953                         __isl_take isl_printer *p,
5954                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
5955                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
5956                 void *user);
5957         __isl_give isl_ast_print_options *
5958         isl_ast_print_options_set_print_for(
5959                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
5960                 __isl_give isl_printer *(*print_for)(
5961                         __isl_take isl_printer *p,
5962                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
5963                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
5964                 void *user);
5965
5966 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_user>
5967 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_user> needs to
5968 be printed.
5969 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for>
5970 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_for> needs to
5971 be printed.
5972 Note that C<isl_ast_node_for_print> will I<not> call the
5973 callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for> on the node
5974 on which C<isl_ast_node_for_print> is called, but only on nested
5975 nodes of type C<isl_ast_node_for>.  It is therefore safe to
5976 call C<isl_ast_node_for_print> from within the callback set by
5977 C<isl_ast_print_options_set_print_for>.
5978
5979 The following option determines the type to be used for iterators
5980 while printing the AST.
5981
5982         int isl_options_set_ast_iterator_type(
5983                 isl_ctx *ctx, const char *val);
5984         const char *isl_options_get_ast_iterator_type(
5985                 isl_ctx *ctx);
5986
5987 =head3 Options
5988
5989         #include <isl/ast_build.h>
5990         int isl_options_set_ast_build_atomic_upper_bound(
5991                 isl_ctx *ctx, int val);
5992         int isl_options_get_ast_build_atomic_upper_bound(
5993                 isl_ctx *ctx);
5994         int isl_options_set_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx,
5995                 int val);
5996         int isl_options_get_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx);
5997         int isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(
5998                 isl_ctx *ctx, int val);
5999         int isl_options_get_ast_build_exploit_nested_bounds(
6000                 isl_ctx *ctx);
6001         int isl_options_set_ast_build_group_coscheduled(
6002                 isl_ctx *ctx, int val);
6003         int isl_options_get_ast_build_group_coscheduled(
6004                 isl_ctx *ctx);
6005         int isl_options_set_ast_build_scale_strides(
6006                 isl_ctx *ctx, int val);
6007         int isl_options_get_ast_build_scale_strides(
6008                 isl_ctx *ctx);
6009         int isl_options_set_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx,
6010                 int val);
6011         int isl_options_get_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx);
6012         int isl_options_set_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx,
6013                 int val);
6014         int isl_options_get_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx);
6015
6016 =over
6017
6018 =item * ast_build_atomic_upper_bound
6019
6020 Generate loop upper bounds that consist of the current loop iterator,
6021 an operator and an expression not involving the iterator.
6022 If this option is not set, then the current loop iterator may appear
6023 several times in the upper bound.
6024 For example, when this option is turned off, AST generation
6025 for the schedule
6026
6027         [n] -> { A[i] -> [i] : 0 <= i <= 100, n }
6028
6029 produces
6030
6031         for (int c0 = 0; c0 <= 100 && n >= c0; c0 += 1)
6032           A(c0);
6033
6034 When the option is turned on, the following AST is generated
6035
6036         for (int c0 = 0; c0 <= min(100, n); c0 += 1)
6037           A(c0);
6038
6039 =item * ast_build_prefer_pdiv
6040
6041 If this option is turned off, then the AST generation will
6042 produce ASTs that may only contain C<isl_ast_op_fdiv_q>
6043 operators, but no C<isl_ast_op_pdiv_q> or
6044 C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6045 If this options is turned on, then C<isl> will try to convert
6046 some of the C<isl_ast_op_fdiv_q> operators to (expressions containing)
6047 C<isl_ast_op_pdiv_q> or C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6048
6049 =item * ast_build_exploit_nested_bounds
6050
6051 Simplify conditions based on bounds of nested for loops.
6052 In particular, remove conditions that are implied by the fact
6053 that one or more nested loops have at least one iteration,
6054 meaning that the upper bound is at least as large as the lower bound.
6055 For example, when this option is turned off, AST generation
6056 for the schedule
6057
6058         [N,M] -> { A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i <= N and
6059                                         0 <= j <= M }
6060
6061 produces
6062
6063         if (M >= 0)
6064           for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6065             for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6066               A(c0, c1);
6067
6068 When the option is turned on, the following AST is generated
6069
6070         for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6071           for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6072             A(c0, c1);
6073
6074 =item * ast_build_group_coscheduled
6075
6076 If two domain elements are assigned the same schedule point, then
6077 they may be executed in any order and they may even appear in different
6078 loops.  If this options is set, then the AST generator will make
6079 sure that coscheduled domain elements do not appear in separate parts
6080 of the AST.  This is useful in case of nested AST generation
6081 if the outer AST generation is given only part of a schedule
6082 and the inner AST generation should handle the domains that are
6083 coscheduled by this initial part of the schedule together.
6084 For example if an AST is generated for a schedule
6085
6086         { A[i] -> [0]; B[i] -> [0] }
6087
6088 then the C<isl_ast_build_set_create_leaf> callback described
6089 below may get called twice, once for each domain.
6090 Setting this option ensures that the callback is only called once
6091 on both domains together.
6092
6093 =item * ast_build_separation_bounds
6094
6095 This option specifies which bounds to use during separation.
6096 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_IMPLICIT>
6097 then all (possibly implicit) bounds on the current dimension will
6098 be used during separation.
6099 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_EXPLICIT>
6100 then only those bounds that are explicitly available will
6101 be used during separation.
6102
6103 =item * ast_build_scale_strides
6104
6105 This option specifies whether the AST generator is allowed
6106 to scale down iterators of strided loops.
6107
6108 =item * ast_build_allow_else
6109
6110 This option specifies whether the AST generator is allowed
6111 to construct if statements with else branches.
6112
6113 =item * ast_build_allow_or
6114
6115 This option specifies whether the AST generator is allowed
6116 to construct if conditions with disjunctions.
6117
6118 =back
6119
6120 =head3 Fine-grained Control over AST Generation
6121
6122 Besides specifying the constraints on the parameters,
6123 an C<isl_ast_build> object can be used to control
6124 various aspects of the AST generation process.
6125 The most prominent way of control is through ``options'',
6126 which can be set using the following function.
6127
6128         #include <isl/ast_build.h>
6129         __isl_give isl_ast_build *
6130         isl_ast_build_set_options(
6131                 __isl_take isl_ast_build *control,
6132                 __isl_take isl_union_map *options);
6133
6134 The options are encoded in an <isl_union_map>.
6135 The domain of this union relation refers to the schedule domain,
6136 i.e., the range of the schedule passed to C<isl_ast_build_ast_from_schedule>.
6137 In the case of nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6138 the domain of C<options> should refer to the extra piece of the schedule.
6139 That is, it should be equal to the range of the wrapped relation in the
6140 range of the schedule.
6141 The range of the options can consist of elements in one or more spaces,
6142 the names of which determine the effect of the option.
6143 The values of the range typically also refer to the schedule dimension
6144 to which the option applies.  In case of nested AST generation
6145 (see L</"Nested AST Generation">), these values refer to the position
6146 of the schedule dimension within the innermost AST generation.
6147 The constraints on the domain elements of
6148 the option should only refer to this dimension and earlier dimensions.
6149 We consider the following spaces.
6150
6151 =over
6152
6153 =item C<separation_class>
6154
6155 This space is a wrapped relation between two one dimensional spaces.
6156 The input space represents the schedule dimension to which the option
6157 applies and the output space represents the separation class.
6158 While constructing a loop corresponding to the specified schedule
6159 dimension(s), the AST generator will try to generate separate loops
6160 for domain elements that are assigned different classes.
6161 If only some of the elements are assigned a class, then those elements
6162 that are not assigned any class will be treated as belonging to a class
6163 that is separate from the explicitly assigned classes.
6164 The typical use case for this option is to separate full tiles from
6165 partial tiles.
6166 The other options, described below, are applied after the separation
6167 into classes.
6168
6169 As an example, consider the separation into full and partial tiles
6170 of a tiling of a triangular domain.
6171 Take, for example, the domain
6172
6173         { A[i,j] : 0 <= i,j and i + j <= 100 }
6174
6175 and a tiling into tiles of 10 by 10.  The input to the AST generator
6176 is then the schedule
6177
6178         { A[i,j] -> [([i/10]),[j/10],i,j] : 0 <= i,j and
6179                                                 i + j <= 100 }
6180
6181 Without any options, the following AST is generated
6182
6183         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1)
6184           for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6185             for (int c2 = 10 * c0;
6186                  c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6187                  c2 += 1)
6188               for (int c3 = 10 * c1;
6189                    c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6190                    c3 += 1)
6191                 A(c2, c3);
6192
6193 Separation into full and partial tiles can be obtained by assigning
6194 a class, say C<0>, to the full tiles.  The full tiles are represented by those
6195 values of the first and second schedule dimensions for which there are
6196 values of the third and fourth dimensions to cover an entire tile.
6197 That is, we need to specify the following option
6198
6199         { [a,b,c,d] -> separation_class[[0]->[0]] :
6200                 exists b': 0 <= 10a,10b' and
6201                            10a+9+10b'+9 <= 100;
6202           [a,b,c,d] -> separation_class[[1]->[0]] :
6203                 0 <= 10a,10b and 10a+9+10b+9 <= 100 }
6204
6205 which simplifies to
6206
6207         { [a, b, c, d] -> separation_class[[1] -> [0]] :
6208                 a >= 0 and b >= 0 and b <= 8 - a;
6209           [a, b, c, d] -> separation_class[[0] -> [0]] :
6210                 a >= 0 and a <= 8 }
6211
6212 With this option, the generated AST is as follows
6213
6214         {
6215           for (int c0 = 0; c0 <= 8; c0 += 1) {
6216             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 8; c1 += 1)
6217               for (int c2 = 10 * c0;
6218                    c2 <= 10 * c0 + 9; c2 += 1)
6219                 for (int c3 = 10 * c1;
6220                      c3 <= 10 * c1 + 9; c3 += 1)
6221                   A(c2, c3);
6222             for (int c1 = -c0 + 9; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6223               for (int c2 = 10 * c0;
6224                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6225                    c2 += 1)
6226                 for (int c3 = 10 * c1;
6227                      c3 <= min(-c2 + 100, 10 * c1 + 9);
6228                      c3 += 1)
6229                   A(c2, c3);
6230           }
6231           for (int c0 = 9; c0 <= 10; c0 += 1)
6232             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6233               for (int c2 = 10 * c0;
6234                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6235                    c2 += 1)
6236                 for (int c3 = 10 * c1;
6237                      c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6238                      c3 += 1)
6239                   A(c2, c3);
6240         }
6241
6242 =item C<separate>
6243
6244 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6245 to which ``separation'' should be applied.  Separation tries to split
6246 a loop into several pieces if this can avoid the generation of guards
6247 inside the loop.
6248 See also the C<atomic> option.
6249
6250 =item C<atomic>
6251
6252 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6253 for which the domains should be considered ``atomic''.  That is, the
6254 AST generator will make sure that any given domain space will only appear
6255 in a single loop at the specified level.
6256
6257 Consider the following schedule
6258
6259         { a[i] -> [i] : 0 <= i < 10;
6260           b[i] -> [i+1] : 0 <= i < 10 }
6261
6262 If the following option is specified
6263
6264         { [i] -> separate[x] }
6265
6266 then the following AST will be generated
6267
6268         {
6269           a(0);
6270           for (int c0 = 1; c0 <= 9; c0 += 1) {
6271             a(c0);
6272             b(c0 - 1);
6273           }
6274           b(9);
6275         }
6276
6277 If, on the other hand, the following option is specified
6278
6279         { [i] -> atomic[x] }
6280
6281 then the following AST will be generated
6282
6283         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1) {
6284           if (c0 <= 9)
6285             a(c0);
6286           if (c0 >= 1)
6287             b(c0 - 1);
6288         }
6289
6290 If neither C<atomic> nor C<separate> is specified, then the AST generator
6291 may produce either of these two results or some intermediate form.
6292
6293 =item C<unroll>
6294
6295 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6296 that should be I<completely> unrolled.
6297 To obtain a partial unrolling, the user should apply an additional
6298 strip-mining to the schedule and fully unroll the inner loop.
6299
6300 =back
6301
6302 Additional control is available through the following functions.
6303
6304         #include <isl/ast_build.h>
6305         __isl_give isl_ast_build *
6306         isl_ast_build_set_iterators(
6307                 __isl_take isl_ast_build *control,
6308                 __isl_take isl_id_list *iterators);
6309
6310 The function C<isl_ast_build_set_iterators> allows the user to
6311 specify a list of iterator C<isl_id>s to be used as iterators.
6312 If the input schedule is injective, then
6313 the number of elements in this list should be as large as the dimension
6314 of the schedule space, but no direct correspondence should be assumed
6315 between dimensions and elements.
6316 If the input schedule is not injective, then an additional number
6317 of C<isl_id>s equal to the largest dimension of the input domains
6318 may be required.
6319 If the number of provided C<isl_id>s is insufficient, then additional
6320 names are automatically generated.
6321
6322         #include <isl/ast_build.h>
6323         __isl_give isl_ast_build *
6324         isl_ast_build_set_create_leaf(
6325                 __isl_take isl_ast_build *control,
6326                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6327                         __isl_take isl_ast_build *build,
6328                         void *user), void *user);
6329
6330 The
6331 C<isl_ast_build_set_create_leaf> function allows for the
6332 specification of a callback that should be called whenever the AST
6333 generator arrives at an element of the schedule domain.
6334 The callback should return an AST node that should be inserted
6335 at the corresponding position of the AST.  The default action (when
6336 the callback is not set) is to continue generating parts of the AST to scan
6337 all the domain elements associated to the schedule domain element
6338 and to insert user nodes, ``calling'' the domain element, for each of them.
6339 The C<build> argument contains the current state of the C<isl_ast_build>.
6340 To ease nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6341 all control information that is
6342 specific to the current AST generation such as the options and
6343 the callbacks has been removed from this C<isl_ast_build>.
6344 The callback would typically return the result of a nested
6345 AST generation or a
6346 user defined node created using the following function.
6347
6348         #include <isl/ast.h>
6349         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_alloc_user(
6350                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6351
6352         #include <isl/ast_build.h>
6353         __isl_give isl_ast_build *
6354         isl_ast_build_set_at_each_domain(
6355                 __isl_take isl_ast_build *build,
6356                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6357                         __isl_take isl_ast_node *node,
6358                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6359                         void *user), void *user);
6360         __isl_give isl_ast_build *
6361         isl_ast_build_set_before_each_for(
6362                 __isl_take isl_ast_build *build,
6363                 __isl_give isl_id *(*fn)(
6364                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6365                         void *user), void *user);
6366         __isl_give isl_ast_build *
6367         isl_ast_build_set_after_each_for(
6368                 __isl_take isl_ast_build *build,
6369                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6370                         __isl_take isl_ast_node *node,
6371                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6372                         void *user), void *user);
6373
6374 The callback set by C<isl_ast_build_set_at_each_domain> will
6375 be called for each domain AST node.
6376 The callbacks set by C<isl_ast_build_set_before_each_for>
6377 and C<isl_ast_build_set_after_each_for> will be called
6378 for each for AST node.  The first will be called in depth-first
6379 pre-order, while the second will be called in depth-first post-order.
6380 Since C<isl_ast_build_set_before_each_for> is called before the for
6381 node is actually constructed, it is only passed an C<isl_ast_build>.
6382 The returned C<isl_id> will be added as an annotation (using
6383 C<isl_ast_node_set_annotation>) to the constructed for node.
6384 In particular, if the user has also specified an C<after_each_for>
6385 callback, then the annotation can be retrieved from the node passed to
6386 that callback using C<isl_ast_node_get_annotation>.
6387 All callbacks should C<NULL> on failure.
6388 The given C<isl_ast_build> can be used to create new
6389 C<isl_ast_expr> objects using C<isl_ast_build_expr_from_pw_aff>
6390 or C<isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff>.
6391
6392 =head3 Nested AST Generation
6393
6394 C<isl> allows the user to create an AST within the context
6395 of another AST.  These nested ASTs are created using the
6396 same C<isl_ast_build_ast_from_schedule> function that is used to create the
6397 outer AST.  The C<build> argument should be an C<isl_ast_build>
6398 passed to a callback set by
6399 C<isl_ast_build_set_create_leaf>.
6400 The space of the range of the C<schedule> argument should refer
6401 to this build.  In particular, the space should be a wrapped
6402 relation and the domain of this wrapped relation should be the
6403 same as that of the range of the schedule returned by
6404 C<isl_ast_build_get_schedule> below.
6405 In practice, the new schedule is typically
6406 created by calling C<isl_union_map_range_product> on the old schedule
6407 and some extra piece of the schedule.
6408 The space of the schedule domain is also available from
6409 the C<isl_ast_build>.
6410
6411         #include <isl/ast_build.h>
6412         __isl_give isl_union_map *isl_ast_build_get_schedule(
6413                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6414         __isl_give isl_space *isl_ast_build_get_schedule_space(
6415                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6416         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_restrict(
6417                 __isl_take isl_ast_build *build,
6418                 __isl_take isl_set *set);
6419
6420 The C<isl_ast_build_get_schedule> function returns a (partial)
6421 schedule for the domains elements for which part of the AST still needs to
6422 be generated in the current build.
6423 In particular, the domain elements are mapped to those iterations of the loops
6424 enclosing the current point of the AST generation inside which
6425 the domain elements are executed.
6426 No direct correspondence between
6427 the input schedule and this schedule should be assumed.
6428 The space obtained from C<isl_ast_build_get_schedule_space> can be used
6429 to create a set for C<isl_ast_build_restrict> to intersect
6430 with the current build.  In particular, the set passed to
6431 C<isl_ast_build_restrict> can have additional parameters.
6432 The ids of the set dimensions in the space returned by
6433 C<isl_ast_build_get_schedule_space> correspond to the
6434 iterators of the already generated loops.
6435 The user should not rely on the ids of the output dimensions
6436 of the relations in the union relation returned by
6437 C<isl_ast_build_get_schedule> having any particular value.
6438
6439 =head1 Applications
6440
6441 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
6442 it also contains some basic applications that use some
6443 of the functionality of C<isl>.
6444 The input may be specified in either the L<isl format>
6445 or the L<PolyLib format>.
6446
6447 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
6448
6449 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
6450 an integer element of the polyhedron, if there is any.
6451 The first column in the output is the denominator and is always
6452 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
6453 then a vector of length zero is printed.
6454
6455 =head2 C<isl_pip>
6456
6457 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
6458 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
6459 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
6460 of constraints on a parametric polyhedron.
6461 The coefficients of the parameters appear in the last columns
6462 (but before the final constant column).
6463 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
6464 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
6465 is just a dump of the internal state.
6466
6467 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
6468
6469 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
6470 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
6471 If an affine objective function
6472 is given, then the constant should appear in the last column.
6473
6474 =head2 C<isl_polytope_scan>
6475
6476 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
6477 all integer points in the polytope.
6478
6479 =head2 C<isl_codegen>
6480
6481 Given a schedule, a context set and an options relation,
6482 C<isl_codegen> prints out an AST that scans the domain elements
6483 of the schedule in the order of their image(s) taking into account
6484 the constraints in the context set.