document isl_dim_move
[platform/upstream/isl.git] / doc / user.pod
1 =head1 Introduction
2
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
12
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
22
23 =head2 Backward Incompatible Changes
24
25 =head3 Changes since isl-0.02
26
27 =over
28
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
31
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
35
36 =back
37
38 =head3 Changes since isl-0.03
39
40 =over
41
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
46
47 =back
48
49 =head3 Changes since isl-0.04
50
51 =over
52
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
55
56 =back
57
58 =head3 Changes since isl-0.05
59
60 =over
61
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
64
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
69
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take the dimension specification
72 of a B<map> as input.  An old call
73 C<isl_map_identity(dim)> can be rewritten to
74 C<isl_map_identity(isl_dim_map_from_set(dim))>.
75
76 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
77 a parameter position as input.  Instead, the exponent
78 is now expressed as the domain of the resulting relation.
79
80 =back
81
82 =head3 Changes since isl-0.06
83
84 =over
85
86 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
87 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
88 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
89
90 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
91 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
92 but they will be removed in the future.
93
94 =back
95
96 =head3 Changes since isl-0.07
97
98 =over
99
100 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
101 C<isl_pw_aff_union_max>.
102
103 =back
104
105 =head1 Installation
106
107 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
108 or from the git repository.  Both are available from
109 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
110 The installation process depends on how you obtained
111 the source.
112
113 =head2 Installation from the git repository
114
115 =over
116
117 =item 1 Clone or update the repository
118
119 The first time the source is obtained, you need to clone
120 the repository.
121
122         git clone git://repo.or.cz/isl.git
123
124 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
125
126         git pull
127
128 =item 2 Generate C<configure>
129
130         ./autogen.sh
131
132 =back
133
134 After performing the above steps, continue
135 with the L<Common installation instructions>.
136
137 =head2 Common installation instructions
138
139 =over
140
141 =item 1 Obtain C<GMP>
142
143 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
144 Your distribution may not provide these header files by default
145 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
146 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
147 source, available from L<http://gmplib.org/>.
148
149 =item 2 Configure
150
151 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
152 To run it, just type
153
154         ./configure
155
156 optionally followed by some configure options.
157 A complete list of options can be obtained by running
158
159         ./configure --help
160
161 Below we discuss some of the more common options.
162
163 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
164 C<piplib> functionality is currently used by default.
165 The C<--with-piplib> option can
166 be used to specify which C<piplib>
167 library to use, either an installed version (C<system>),
168 an externally built version (C<build>)
169 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
170 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
171 and C<piplib>.
172
173 =over
174
175 =item C<--prefix>
176
177 Installation prefix for C<isl>
178
179 =item C<--with-gmp-prefix>
180
181 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
182
183 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
184
185 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
186
187 =item C<--with-piplib>
188
189 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
190
191 =item C<--with-piplib-prefix>
192
193 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
194
195 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
196
197 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
198
199 =item C<--with-piplib-builddir>
200
201 Location where C<build> C<piplib> was built.
202
203 =back
204
205 =item 3 Compile
206
207         make
208
209 =item 4 Install (optional)
210
211         make install
212
213 =back
214
215 =head1 Library
216
217 =head2 Initialization
218
219 All manipulations of integer sets and relations occur within
220 the context of an C<isl_ctx>.
221 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
222 All arguments of a function are required to have been allocated
223 within the same context.
224 There are currently no functions available for moving an object
225 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
226 there is currently no way of safely moving an object from one
227 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
228
229 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
230 freed using C<isl_ctx_free>.
231 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
232 before the C<isl_ctx> itself is freed.
233
234         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
235         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
236
237 =head2 Integers
238
239 All operations on integers, mainly the coefficients
240 of the constraints describing the sets and relations,
241 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
242 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
243 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
244 are wrapped inside C<isl> specific macros.
245 The basic type is C<isl_int> and the operations below
246 are available on this type.
247 The meanings of these operations are essentially the same
248 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
249 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
250 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
251 and they need to be released with C<isl_int_clear>
252 after the last use.
253 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
254 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
255 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
256 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
257
258 =over
259
260 =item isl_int_init(i)
261
262 =item isl_int_clear(i)
263
264 =item isl_int_set(r,i)
265
266 =item isl_int_set_si(r,i)
267
268 =item isl_int_set_gmp(r,g)
269
270 =item isl_int_get_gmp(i,g)
271
272 =item isl_int_abs(r,i)
273
274 =item isl_int_neg(r,i)
275
276 =item isl_int_swap(i,j)
277
278 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
279
280 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
281
282 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
283
284 =item isl_int_add(r,i,j)
285
286 =item isl_int_sub(r,i,j)
287
288 =item isl_int_mul(r,i,j)
289
290 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
291
292 =item isl_int_addmul(r,i,j)
293
294 =item isl_int_submul(r,i,j)
295
296 =item isl_int_gcd(r,i,j)
297
298 =item isl_int_lcm(r,i,j)
299
300 =item isl_int_divexact(r,i,j)
301
302 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
303
304 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
305
306 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
307
308 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
309
310 =item isl_int_read(r,s)
311
312 =item isl_int_print(out,i,width)
313
314 =item isl_int_sgn(i)
315
316 =item isl_int_cmp(i,j)
317
318 =item isl_int_cmp_si(i,si)
319
320 =item isl_int_eq(i,j)
321
322 =item isl_int_ne(i,j)
323
324 =item isl_int_lt(i,j)
325
326 =item isl_int_le(i,j)
327
328 =item isl_int_gt(i,j)
329
330 =item isl_int_ge(i,j)
331
332 =item isl_int_abs_eq(i,j)
333
334 =item isl_int_abs_ne(i,j)
335
336 =item isl_int_abs_lt(i,j)
337
338 =item isl_int_abs_gt(i,j)
339
340 =item isl_int_abs_ge(i,j)
341
342 =item isl_int_is_zero(i)
343
344 =item isl_int_is_one(i)
345
346 =item isl_int_is_negone(i)
347
348 =item isl_int_is_pos(i)
349
350 =item isl_int_is_neg(i)
351
352 =item isl_int_is_nonpos(i)
353
354 =item isl_int_is_nonneg(i)
355
356 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
357
358 =back
359
360 =head2 Sets and Relations
361
362 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
363 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
364 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
365 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
366 can be described as a conjunction of affine constraints, while
367 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
368 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
369 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
370 to have the same dimension.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
371 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s of I<different> dimensions,
372 where dimensions with different space names
373 (see L<Dimension Specifications>) are considered different as well.
374 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
375 one set of variables, while relations have two sets of variables,
376 input variables and output variables.
377
378 =head2 Memory Management
379
380 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
381 several substeps and since the user is usually not interested in
382 the intermediate results, most functions that return a new object
383 will also release all the objects passed as arguments.
384 If the user still wants to use one or more of these arguments
385 after the function call, she should pass along a copy of the
386 object rather than the object itself.
387 The user is then responsible for making sure that the original
388 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
389
390 The arguments and return values of all documented functions are
391 annotated to make clear which arguments are released and which
392 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
393 are used
394
395 =over
396
397 =item C<__isl_give>
398
399 C<__isl_give> means that a new object is returned.
400 The user should make sure that the returned pointer is
401 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
402 In between, it can be used as a value for as many
403 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
404 There is one exception, and that is the case where the
405 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
406 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
407
408 =item C<__isl_take>
409
410 C<__isl_take> means that the object the argument points to
411 is taken over by the function and may no longer be used
412 by the user as an argument to any other function.
413 The pointer value must be one returned by a function
414 returning an C<__isl_give> pointer.
415 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
416 be treated as an error in the sense that the function will
417 not perform its usual operation.  However, it will still
418 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
419 are released.
420
421 =item C<__isl_keep>
422
423 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
424 temporarily.  After the function has finished, the user
425 can still use it as an argument to other functions.
426 A C<NULL> value will be treated in the same way as
427 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
428
429 =back
430
431 =head2 Identifiers
432
433 Identifiers are used to identify both individual dimensions
434 and tuples of dimensions.  They consist of a name and an optional
435 pointer.  Identifiers with the same name but different pointer values
436 are considered to be distinct.
437 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
438 using the following functions.
439
440         #include <isl/id.h>
441         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
442                 __isl_keep const char *name, void *user);
443         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
444         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
445
446         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
447         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
448         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
449
450         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
451                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
452
453 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
454 data structure, so the result can only be used while the
455 corresponding C<isl_id> is alive.
456
457 =head2 Dimension Specifications
458
459 Whenever a new set or relation is created from scratch,
460 its dimension needs to be specified using an C<isl_dim>.
461
462         #include <isl/dim.h>
463         __isl_give isl_dim *isl_dim_alloc(isl_ctx *ctx,
464                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
465         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_alloc(isl_ctx *ctx,
466                 unsigned nparam, unsigned dim);
467         __isl_give isl_dim *isl_dim_copy(__isl_keep isl_dim *dim);
468         void isl_dim_free(__isl_take isl_dim *dim);
469         unsigned isl_dim_size(__isl_keep isl_dim *dim,
470                 enum isl_dim_type type);
471
472 The dimension specification used for creating a set
473 needs to be created using C<isl_dim_set_alloc>, while
474 that for creating a relation
475 needs to be created using C<isl_dim_alloc>.
476 C<isl_dim_size> can be used
477 to find out the number of dimensions of each type in
478 a dimension specification, where type may be
479 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
480 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
481 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
482
483 It is often useful to create objects that live in the
484 same space as some other object.  This can be accomplished
485 by creating the new objects
486 (see L<Creating New Sets and Relations> or
487 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the dimension
488 specification of the original object.
489
490         #include <isl/set.h>
491         __isl_give isl_dim *isl_basic_set_get_dim(
492                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
493         __isl_give isl_dim *isl_set_get_dim(__isl_keep isl_set *set);
494
495         #include <isl/union_set.h>
496         __isl_give isl_dim *isl_union_set_get_dim(
497                 __isl_keep isl_union_set *uset);
498
499         #include <isl/map.h>
500         __isl_give isl_dim *isl_basic_map_get_dim(
501                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
502         __isl_give isl_dim *isl_map_get_dim(__isl_keep isl_map *map);
503
504         #include <isl/union_map.h>
505         __isl_give isl_dim *isl_union_map_get_dim(
506                 __isl_keep isl_union_map *umap);
507
508         #include <isl/constraint.h>
509         __isl_give isl_dim *isl_constraint_get_dim(
510                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
511
512         #include <isl/polynomial.h>
513         __isl_give isl_dim *isl_qpolynomial_get_dim(
514                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
515         __isl_give isl_dim *isl_qpolynomial_fold_get_dim(
516                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
517         __isl_give isl_dim *isl_pw_qpolynomial_get_dim(
518                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
519         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_get_dim(
520                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
521         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_dim(
522                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
523
524         #include <isl/aff.h>
525         __isl_give isl_dim *isl_aff_get_dim(
526                 __isl_keep isl_aff *aff);
527         __isl_give isl_dim *isl_pw_aff_get_dim(
528                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
529
530         #include <isl/point.h>
531         __isl_give isl_dim *isl_point_get_dim(
532                 __isl_keep isl_point *pnt);
533
534 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
535 using the following functions.
536
537         #include <isl/dim.h>
538         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_dim_id(
539                 __isl_take isl_dim *dim,
540                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
541                 __isl_take isl_id *id);
542         int isl_dim_has_dim_id(__isl_keep isl_dim *dim,
543                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
544         __isl_give isl_id *isl_dim_get_dim_id(
545                 __isl_keep isl_dim *dim,
546                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
547         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_name(__isl_take isl_dim *dim,
548                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
549                                  __isl_keep const char *name);
550         __isl_keep const char *isl_dim_get_name(__isl_keep isl_dim *dim,
551                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos);
552
553 Note that C<isl_dim_get_name> returns a pointer to some internal
554 data structure, so the result can only be used while the
555 corresponding C<isl_dim> is alive.
556 Also note that every function that operates on two sets or relations
557 requires that both arguments have the same parameters.  This also
558 means that if one of the arguments has named parameters, then the
559 other needs to have named parameters too and the names need to match.
560 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
561 arguments may have different parameters (as long as they are named),
562 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
563 the arguments.
564
565 Given the identifier of a dimension (typically a parameter),
566 its position can be obtained from the following function.
567
568         #include <isl/dim.h>
569         int isl_dim_find_dim_by_id(__isl_keep isl_dim *dim,
570                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
571
572 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
573 using the following functions.
574
575         #include <isl/dim.h>
576         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_tuple_id(
577                 __isl_take isl_dim *dim,
578                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
579         __isl_give isl_dim *isl_dim_reset_tuple_id(
580                 __isl_take isl_dim *dim, enum isl_dim_type type);
581         int isl_dim_has_tuple_id(__isl_keep isl_dim *dim,
582                 enum isl_dim_type type);
583         __isl_give isl_id *isl_dim_get_tuple_id(
584                 __isl_keep isl_dim *dim, enum isl_dim_type type);
585         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_tuple_name(
586                 __isl_take isl_dim *dim,
587                 enum isl_dim_type type, const char *s);
588         const char *isl_dim_get_tuple_name(__isl_keep isl_dim *dim,
589                 enum isl_dim_type type);
590
591 The C<dim> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
592 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_dim_get_name>,
593 the C<isl_dim_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
594 data structure.
595 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
596 to have the same name.
597
598 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
599 the domain or range of a relation can be a nested relation.
600 The following functions can be used to construct and deconstruct
601 such nested dimension specifications.
602
603         #include <isl/dim.h>
604         int isl_dim_is_wrapping(__isl_keep isl_dim *dim);
605         __isl_give isl_dim *isl_dim_wrap(__isl_take isl_dim *dim);
606         __isl_give isl_dim *isl_dim_unwrap(__isl_take isl_dim *dim);
607
608 The input to C<isl_dim_is_wrapping> and C<isl_dim_unwrap> should
609 be the dimension specification of a set, while that of
610 C<isl_dim_wrap> should be the dimension specification of a relation.
611 Conversely, the output of C<isl_dim_unwrap> is the dimension specification
612 of a relation, while that of C<isl_dim_wrap> is the dimension specification
613 of a set.
614
615 Dimension specifications can be created from other dimension
616 specifications using the following functions.
617
618         __isl_give isl_dim *isl_dim_domain(__isl_take isl_dim *dim);
619         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_domain(__isl_take isl_dim *dim);
620         __isl_give isl_dim *isl_dim_range(__isl_take isl_dim *dim);
621         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_range(__isl_take isl_dim *dim);
622         __isl_give isl_dim *isl_dim_reverse(__isl_take isl_dim *dim);
623         __isl_give isl_dim *isl_dim_join(__isl_take isl_dim *left,
624                 __isl_take isl_dim *right);
625         __isl_give isl_dim *isl_dim_align_params(
626                 __isl_take isl_dim *dim1, __isl_take isl_dim *dim2)
627         __isl_give isl_dim *isl_dim_insert(__isl_take isl_dim *dim,
628                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
629         __isl_give isl_dim *isl_dim_add(__isl_take isl_dim *dim,
630                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
631         __isl_give isl_dim *isl_dim_drop(__isl_take isl_dim *dim,
632                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
633         __isl_give isl_dim *isl_dim_move(__isl_take isl_dim *dim,
634                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
635                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
636                 unsigned n);
637         __isl_give isl_dim *isl_dim_map_from_set(
638                 __isl_take isl_dim *dim);
639         __isl_give isl_dim *isl_dim_zip(__isl_take isl_dim *dim);
640
641 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
642 the name and the internal structure are lost.
643
644 =head2 Local Spaces
645
646 A local space is essentially a dimension specification with
647 zero or more existentially quantified variables.
648 The local space of a basic set or relation can be obtained
649 using the following functions.
650
651         #include <isl/set.h>
652         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
653                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
654
655         #include <isl/map.h>
656         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
657                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
658
659 A new local space can be created from a dimension specification using
660
661         #include <isl/local_space.h>
662         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_dim(
663                 __isl_take isl_dim *dim);
664
665 They can be inspected, copied and freed using the following functions.
666
667         #include <isl/local_space.h>
668         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
669                 __isl_keep isl_local_space *ls);
670         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
671                 enum isl_dim_type type);
672         const char *isl_local_space_get_dim_name(
673                 __isl_keep isl_local_space *ls,
674                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
675         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
676                 __isl_take isl_local_space *ls,
677                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
678         __isl_give isl_dim *isl_local_space_get_dim(
679                 __isl_keep isl_local_space *ls);
680         __isl_give isl_div *isl_local_space_get_div(
681                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
682         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
683                 __isl_keep isl_local_space *ls);
684         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
685
686 Two local spaces can be compared using
687
688         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
689                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
690
691 Local spaces can be created from other local spaces
692 using the following functions.
693
694         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
695                 __isl_take isl_local_space *ls);
696         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
697                 __isl_take isl_local_space *ls,
698                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
699         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
700                 __isl_take isl_local_space *ls,
701                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
702         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
703                 __isl_take isl_local_space *ls,
704                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
705
706 =head2 Input and Output
707
708 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
709 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
710 in some cases.
711
712 =head3 C<isl> format
713
714 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
715 syntax for describing the parameters and allows for the definition
716 of an existentially quantified variable as the integer division
717 of an affine expression.
718 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
719 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
720
721         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
722                                 i - 10 a <= 6) }
723
724 A set or relation can have several disjuncts, separated
725 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
726 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
727 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
728 C<and>.
729
730 =head3 C<PolyLib> format
731
732 If the represented set is a union, then the first line
733 contains a single number representing the number of disjuncts.
734 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
735
736 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
737 The first line contains two numbers representing
738 the number of rows and columns,
739 where the number of rows is equal to the number of constraints
740 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
741 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
742 In each row, the first column indicates whether the constraint
743 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
744 corresponds to the constant term.
745
746 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
747 appear in the last columns before the constant column.
748 The coefficients of any existentially quantified variables appear
749 between those of the set variables and those of the parameters.
750
751 =head3 Extended C<PolyLib> format
752
753 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
754 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
755 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
756 also contains four additional numbers:
757 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
758 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
759 quantified variables) and the number of parameters.
760 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
761 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
762 dimensions is zero.
763
764 =head3 Input
765
766         #include <isl/set.h>
767         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
768                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
769         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
770                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
771         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
772                 FILE *input, int nparam);
773         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
774                 const char *str, int nparam);
775
776         #include <isl/map.h>
777         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
778                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
779         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
780                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
781         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
782                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
783         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
784                 const char *str, int nparam);
785
786         #include <isl/union_set.h>
787         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
788                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
789         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
790                 isl_ctx *ctx, const char *str);
791
792         #include <isl/union_map.h>
793         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
794                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
795         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
796                 isl_ctx *ctx, const char *str);
797
798 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
799 or the C<isl> format.
800 C<nparam> specifies how many of the final columns in
801 the C<PolyLib> format correspond to parameters.
802 If input is given in the C<isl> format, then the number
803 of parameters needs to be equal to C<nparam>.
804 If C<nparam> is negative, then any number of parameters
805 is accepted in the C<isl> format and zero parameters
806 are assumed in the C<PolyLib> format.
807
808 =head3 Output
809
810 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
811 be created.
812
813         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
814                 FILE *file);
815         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
816         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
817         __isl_give char *isl_printer_get_str(
818                 __isl_keep isl_printer *printer);
819
820 The behavior of the printer can be modified in various ways
821
822         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
823                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
824         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
825                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
826         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
827                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
828         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
829                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
830         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
831                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
832
833 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
834 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
835 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
836 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
837 C<isl_printer_set_indent>) spaces
838 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
839 In the C<PolyLib> format output,
840 the coefficients of the existentially quantified variables
841 appear between those of the set variables and those
842 of the parameters.
843 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
844 by the specified amount (which may be negative).
845
846 To actually print something, use
847
848         #include <isl/set.h>
849         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
850                 __isl_take isl_printer *printer,
851                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
852         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
853                 __isl_take isl_printer *printer,
854                 __isl_keep isl_set *set);
855
856         #include <isl/map.h>
857         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
858                 __isl_take isl_printer *printer,
859                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
860         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
861                 __isl_take isl_printer *printer,
862                 __isl_keep isl_map *map);
863
864         #include <isl/union_set.h>
865         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
866                 __isl_take isl_printer *p,
867                 __isl_keep isl_union_set *uset);
868
869         #include <isl/union_map.h>
870         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
871                 __isl_take isl_printer *p,
872                 __isl_keep isl_union_map *umap);
873
874 When called on a file printer, the following function flushes
875 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
876
877         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
878                 __isl_take isl_printer *p);
879
880 =head2 Creating New Sets and Relations
881
882 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
883
884 =over
885
886 =item * Empty sets and relations
887
888         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
889                 __isl_take isl_dim *dim);
890         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
891                 __isl_take isl_dim *dim);
892         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
893                 __isl_take isl_dim *dim);
894         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
895                 __isl_take isl_dim *dim);
896         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
897                 __isl_take isl_dim *dim);
898         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
899                 __isl_take isl_dim *dim);
900
901 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the dimensions specification
902 is only used to specify the parameters.
903
904 =item * Universe sets and relations
905
906         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
907                 __isl_take isl_dim *dim);
908         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
909                 __isl_take isl_dim *dim);
910         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
911                 __isl_take isl_dim *dim);
912         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
913                 __isl_take isl_dim *dim);
914         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
915                 __isl_take isl_union_set *uset);
916         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
917                 __isl_take isl_union_map *umap);
918
919 The sets and relations constructed by the functions above
920 contain all integer values, while those constructed by the
921 functions below only contain non-negative values.
922
923         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
924                 __isl_take isl_dim *dim);
925         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
926                 __isl_take isl_dim *dim);
927         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
928                 __isl_take isl_dim *dim);
929         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
930                 __isl_take isl_dim *dim);
931
932 =item * Identity relations
933
934         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
935                 __isl_take isl_dim *dim);
936         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
937                 __isl_take isl_dim *dim);
938
939 The number of input and output dimensions in C<dim> needs
940 to be the same.
941
942 =item * Lexicographic order
943
944         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
945                 __isl_take isl_dim *set_dim);
946         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
947                 __isl_take isl_dim *set_dim);
948         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
949                 __isl_take isl_dim *set_dim);
950         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
951                 __isl_take isl_dim *set_dim);
952         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
953                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
954         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
955                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
956         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
957                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
958         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
959                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
960
961 The first four functions take a dimension specification for a B<set>
962 and return relations that express that the elements in the domain
963 are lexicographically less
964 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
965 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
966 than the elements in the range.
967 The last four functions take a dimension specification for a map
968 and return relations that express that the first C<n> dimensions
969 in the domain are lexicographically less
970 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
971 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
972 than the first C<n> dimensions in the range.
973
974 =back
975
976 A basic set or relation can be converted to a set or relation
977 using the following functions.
978
979         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
980                 __isl_take isl_basic_set *bset);
981         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
982                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
983
984 Sets and relations can be converted to union sets and relations
985 using the following functions.
986
987         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
988                 __isl_take isl_map *map);
989         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
990                 __isl_take isl_set *set);
991
992 The inverse conversions below can only be used if the input
993 union set or relation is known to contain elements in exactly one
994 space.
995
996         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
997                 __isl_take isl_union_set *uset);
998         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
999                 __isl_take isl_union_map *umap);
1000
1001 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1002 functions.
1003
1004         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1005                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1006         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1007         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1008                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1009         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1010                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1011         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1012         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1013                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1014         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1015         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1016         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1017         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1018         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1019         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1020
1021 Other sets and relations can be constructed by starting
1022 from a universe set or relation, adding equality and/or
1023 inequality constraints and then projecting out the
1024 existentially quantified variables, if any.
1025 Constraints can be constructed, manipulated and
1026 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1027 using the following functions.
1028
1029         #include <isl/constraint.h>
1030         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1031                 __isl_take isl_dim *dim);
1032         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1033                 __isl_take isl_dim *dim);
1034         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1035                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1036         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1037                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1038         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1039                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1040                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1041         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1042                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1043                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1044         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1045                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1046                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1047         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1048                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1049                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1050         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1051                 __isl_take isl_map *map,
1052                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1053         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1054                 __isl_take isl_set *set,
1055                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1056         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1057                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1058                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1059
1060 For example, to create a set containing the even integers
1061 between 10 and 42, you would use the following code.
1062
1063         isl_int v;
1064         isl_dim *dim;
1065         isl_constraint *c;
1066         isl_basic_set *bset;
1067
1068         isl_int_init(v);
1069         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
1070         bset = isl_basic_set_universe(isl_dim_copy(dim));
1071
1072         c = isl_equality_alloc(isl_dim_copy(dim));
1073         isl_int_set_si(v, -1);
1074         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
1075         isl_int_set_si(v, 2);
1076         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
1077         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1078
1079         c = isl_inequality_alloc(isl_dim_copy(dim));
1080         isl_int_set_si(v, -10);
1081         isl_constraint_set_constant(c, v);
1082         isl_int_set_si(v, 1);
1083         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
1084         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1085
1086         c = isl_inequality_alloc(dim);
1087         isl_int_set_si(v, 42);
1088         isl_constraint_set_constant(c, v);
1089         isl_int_set_si(v, -1);
1090         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
1091         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1092
1093         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1094
1095         isl_int_clear(v);
1096
1097 Or, alternatively,
1098
1099         isl_basic_set *bset;
1100         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1101                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}", -1);
1102
1103 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1104 describing the equalities and the inequalities.
1105
1106         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1107                 __isl_take isl_dim *dim,
1108                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1109                 enum isl_dim_type c1,
1110                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1111                 enum isl_dim_type c4);
1112         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1113                 __isl_take isl_dim *dim,
1114                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1115                 enum isl_dim_type c1,
1116                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1117                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1118
1119 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1120 different kinds of variables appear in the input matrices
1121 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1122 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1123 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1124 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1125
1126 A (basic) relation can also be constructed from a (piecewise) affine expression
1127 or a list of affine expressions (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">).
1128
1129         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1130                 __isl_take isl_aff *aff);
1131         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1132                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1133         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1134                 __isl_take isl_dim *domain_dim,
1135                 __isl_take isl_aff_list *list);
1136
1137 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1138 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1139 of zero affine expressions.
1140
1141 =head2 Inspecting Sets and Relations
1142
1143 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1144 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1145 explained in the following sections.
1146 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1147 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1148 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1149 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1150
1151         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1152                 __isl_take isl_set *set);
1153         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1154                 __isl_take isl_map *map);
1155         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1156                 __isl_take isl_union_set *uset);
1157         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1158                 __isl_take isl_union_map *umap);
1159
1160 This explicit representation defines the existentially quantified
1161 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1162 including earlier existentially quantified variables.
1163 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1164 has a unique value when the values of the other variables are known.
1165 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1166 with the same explicit representations, should appear in the
1167 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1168 either of the following functions.
1169
1170         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1171                 __isl_take isl_set *set);
1172         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1173                 __isl_take isl_map *map);
1174
1175 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1176 using the following functions, which compute an overapproximation.
1177
1178         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1179                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1180         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1181                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1182         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1183                 __isl_take isl_set *set);
1184         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1185                 __isl_take isl_map *map);
1186
1187 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1188
1189         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1190                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1191                 void *user);
1192         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1193                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1194                 void *user);
1195
1196 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1197 from
1198
1199         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1200         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1201
1202 To extract the set or map from a union with a given dimension
1203 specification, use
1204
1205         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1206                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1207                 __isl_take isl_dim *dim);
1208         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1209                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1210                 __isl_take isl_dim *dim);
1211
1212 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1213
1214         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1215                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1216                 void *user);
1217         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1218                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1219                 void *user);
1220
1221 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1222 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1223 occurs, the above functions will return -1.
1224
1225 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1226 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1227 If this is required, then the user should call one of
1228 the following functions first.
1229
1230         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1231                 __isl_take isl_set *set);
1232         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1233                 __isl_take isl_map *map);
1234
1235 The number of basic sets in a set can be obtained
1236 from
1237
1238         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1239
1240 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1241
1242         #include <isl/constraint.h>
1243
1244         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1245                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1246                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1247                 void *user);
1248         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1249
1250 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1251 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1252 occurs, the above functions will return -1.
1253 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1254 Use the following function to find out whether a constraint
1255 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1256
1257         int isl_constraint_is_equality(
1258                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1259
1260 The coefficients of the constraints can be inspected using
1261 the following functions.
1262
1263         void isl_constraint_get_constant(
1264                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1265         void isl_constraint_get_coefficient(
1266                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1267                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1268         int isl_constraint_involves_dims(
1269                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1270                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1271
1272 The explicit representations of the existentially quantified
1273 variables can be inspected using the following functions.
1274 Note that the user is only allowed to use these functions
1275 if the inspected set or map is the result of a call
1276 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1277
1278         __isl_give isl_div *isl_constraint_div(
1279                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1280         isl_ctx *isl_div_get_ctx(__isl_keep isl_div *div);
1281         void isl_div_get_constant(__isl_keep isl_div *div,
1282                 isl_int *v);
1283         void isl_div_get_denominator(__isl_keep isl_div *div,
1284                 isl_int *v);
1285         void isl_div_get_coefficient(__isl_keep isl_div *div,
1286                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1287
1288 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1289 form, use the following functions.
1290
1291         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1292                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1293                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1294                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1295         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1296                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1297                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1298                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1299         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1300                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1301                 enum isl_dim_type c1,
1302                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1303                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1304         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1305                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1306                 enum isl_dim_type c1,
1307                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1308                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1309
1310 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1311 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1312 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1313 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1314
1315 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1316 be obtained using the following functions.
1317
1318         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1319                 enum isl_dim_type type);
1320         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1321                 enum isl_dim_type type);
1322         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1323                 enum isl_dim_type type);
1324         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1325                 enum isl_dim_type type);
1326
1327 To check whether the description of a set or relation depends
1328 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1329 constraints.  Instead the following functions can be used.
1330
1331         int isl_basic_set_involves_dims(
1332                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1333                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1334         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1335                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1336         int isl_basic_map_involves_dims(
1337                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1338                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1339         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1340                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1341
1342 Similarly, the following functions can be used to check whether
1343 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1344
1345         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1346                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1347         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1348                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1349
1350 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1351 or relation can be read off or set using the following functions.
1352
1353         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1354                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1355         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1356                 __isl_take isl_set *set);
1357         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1358         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1359                 __isl_keep isl_set *set);
1360         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1361                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1362                 __isl_take isl_id *id);
1363         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1364                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1365         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1366                 enum isl_dim_type type);
1367         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1368                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1369
1370         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1371                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1372         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1373                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1374         const char *isl_set_get_tuple_name(
1375                 __isl_keep isl_set *set);
1376         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1377                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1378                 enum isl_dim_type type);
1379         const char *isl_map_get_tuple_name(
1380                 __isl_keep isl_map *map,
1381                 enum isl_dim_type type);
1382
1383 As with C<isl_dim_get_tuple_name>, the value returned points to
1384 an internal data structure.
1385 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1386 read off using the following functions.
1387
1388         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1389                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1390                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1391         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1392                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1393         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1394                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1395                 unsigned pos);
1396         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1397                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1398                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1399         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1400                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1401         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1402                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1403                 unsigned pos);
1404
1405         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1406                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1407         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1408                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1409
1410         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1411                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1412                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1413         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1414                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1415                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1416         const char *isl_set_get_dim_name(
1417                 __isl_keep isl_set *set,
1418                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1419         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1420                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1421                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1422         const char *isl_map_get_dim_name(
1423                 __isl_keep isl_map *map,
1424                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1425
1426 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1427 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1428 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1429 operations and may not be preserved across those operations.
1430
1431 =head2 Properties
1432
1433 =head3 Unary Properties
1434
1435 =over
1436
1437 =item * Emptiness
1438
1439 The following functions test whether the given set or relation
1440 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
1441 any computations, but simply check if the given set or relation
1442 is already known to be empty.
1443
1444         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1445         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1446         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1447         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1448         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1449         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1450         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1451         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1452         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1453         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1454
1455 =item * Universality
1456
1457         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1458         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1459         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1460
1461 =item * Single-valuedness
1462
1463         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1464         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
1465
1466 =item * Injectivity
1467
1468         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1469         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
1470         int isl_union_map_plain_is_injective(
1471                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1472         int isl_union_map_is_injective(
1473                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1474
1475 =item * Bijectivity
1476
1477         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1478         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
1479
1480 =item * Position
1481
1482         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
1483                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1484                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1485                 isl_int *val);
1486         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
1487                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1488                 isl_int *val);
1489
1490 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
1491 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
1492
1493 =item * Wrapping
1494
1495 The following functions check whether the domain of the given
1496 (basic) set is a wrapped relation.
1497
1498         int isl_basic_set_is_wrapping(
1499                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1500         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1501
1502 =item * Internal Product
1503
1504         int isl_basic_map_can_zip(
1505                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1506         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1507
1508 Check whether the product of domain and range of the given relation
1509 can be computed,
1510 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1511
1512 =back
1513
1514 =head3 Binary Properties
1515
1516 =over
1517
1518 =item * Equality
1519
1520         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1521                 __isl_keep isl_set *set2);
1522         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1523                 __isl_keep isl_set *set2);
1524         int isl_union_set_is_equal(
1525                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1526                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1527         int isl_basic_map_is_equal(
1528                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1529                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1530         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1531                 __isl_keep isl_map *map2);
1532         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1533                 __isl_keep isl_map *map2);
1534         int isl_union_map_is_equal(
1535                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1536                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1537
1538 =item * Disjointness
1539
1540         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1541                 __isl_keep isl_set *set2);
1542
1543 =item * Subset
1544
1545         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1546                 __isl_keep isl_set *set2);
1547         int isl_set_is_strict_subset(
1548                 __isl_keep isl_set *set1,
1549                 __isl_keep isl_set *set2);
1550         int isl_union_set_is_subset(
1551                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1552                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1553         int isl_union_set_is_strict_subset(
1554                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1555                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1556         int isl_basic_map_is_subset(
1557                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1558                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1559         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1560                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1561                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1562         int isl_map_is_subset(
1563                 __isl_keep isl_map *map1,
1564                 __isl_keep isl_map *map2);
1565         int isl_map_is_strict_subset(
1566                 __isl_keep isl_map *map1,
1567                 __isl_keep isl_map *map2);
1568         int isl_union_map_is_subset(
1569                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1570                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1571         int isl_union_map_is_strict_subset(
1572                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1573                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1574
1575 =back
1576
1577 =head2 Unary Operations
1578
1579 =over
1580
1581 =item * Complement
1582
1583         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1584                 __isl_take isl_set *set);
1585
1586 =item * Inverse map
1587
1588         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1589                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1590         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1591                 __isl_take isl_map *map);
1592         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1593                 __isl_take isl_union_map *umap);
1594
1595 =item * Projection
1596
1597         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1598                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1599                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1600         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1601                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1602                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1603         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1604                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1605         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1606                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1607         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1608                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1609         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1610                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1611         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1612                 __isl_take isl_map *bmap);
1613         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1614                 __isl_take isl_map *map);
1615         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1616                 __isl_take isl_union_map *umap);
1617         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1618                 __isl_take isl_union_map *umap);
1619
1620         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1621                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1622         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1623                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1624         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1625         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1626         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1627                 __isl_take isl_union_map *umap);
1628         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1629                 __isl_take isl_union_map *umap);
1630
1631 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1632 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1633
1634 =item * Elimination
1635
1636         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
1637                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1638                 unsigned first, unsigned n);
1639
1640 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
1641 without removing the dimensions.
1642
1643 =item * Slicing
1644
1645         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
1646                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1647                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1648                 isl_int value);
1649         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
1650                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1651                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1652         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
1653                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1654                 isl_int value);
1655         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
1656                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1657         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
1658                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1659                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1660         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
1661                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
1662
1663 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1664 dimension has the fixed given value.
1665
1666         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
1667                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1668                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1669         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
1670                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1671                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1672
1673 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
1674 dimensions are equal to each other.
1675
1676         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
1677                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
1678                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
1679
1680 Intersect the relation with the hyperplane where the given
1681 dimensions have opposite values.
1682
1683 =item * Identity
1684
1685         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
1686                 __isl_take isl_set *set);
1687         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
1688                 __isl_take isl_union_set *uset);
1689
1690 Construct an identity relation on the given (union) set.
1691
1692 =item * Deltas
1693
1694         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
1695                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1696         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
1697         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
1698                 __isl_take isl_union_map *umap);
1699
1700 These functions return a (basic) set containing the differences
1701 between image elements and corresponding domain elements in the input.
1702
1703         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
1704                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1705         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
1706                 __isl_take isl_map *map);
1707         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
1708                 __isl_take isl_union_map *umap);
1709
1710 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1711 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
1712
1713 =item * Coalescing
1714
1715 Simplify the representation of a set or relation by trying
1716 to combine pairs of basic sets or relations into a single
1717 basic set or relation.
1718
1719         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
1720         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
1721         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
1722                 __isl_take isl_union_set *uset);
1723         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
1724                 __isl_take isl_union_map *umap);
1725
1726 =item * Detecting equalities
1727
1728         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
1729                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1730         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
1731                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1732         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
1733                 __isl_take isl_set *set);
1734         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
1735                 __isl_take isl_map *map);
1736         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
1737                 __isl_take isl_union_set *uset);
1738         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
1739                 __isl_take isl_union_map *umap);
1740
1741 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
1742 equalities.
1743
1744 =item * Removing redundant constraints
1745
1746         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
1747                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1748         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
1749                 __isl_take isl_set *set);
1750         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
1751                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1752         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
1753                 __isl_take isl_map *map);
1754
1755 =item * Convex hull
1756
1757         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
1758                 __isl_take isl_set *set);
1759         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
1760                 __isl_take isl_map *map);
1761
1762 If the input set or relation has any existentially quantified
1763 variables, then the result of these operations is currently undefined.
1764
1765 =item * Simple hull
1766
1767         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
1768                 __isl_take isl_set *set);
1769         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
1770                 __isl_take isl_map *map);
1771         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
1772                 __isl_take isl_union_map *umap);
1773
1774 These functions compute a single basic set or relation
1775 that contains the whole input set or relation.
1776 In particular, the output is described by translates
1777 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
1778
1779 =begin latex
1780
1781 (See \autoref{s:simple hull}.)
1782
1783 =end latex
1784
1785 =item * Affine hull
1786
1787         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
1788                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1789         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
1790                 __isl_take isl_set *set);
1791         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
1792                 __isl_take isl_union_set *uset);
1793         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
1794                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1795         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
1796                 __isl_take isl_map *map);
1797         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
1798                 __isl_take isl_union_map *umap);
1799
1800 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
1801 per space.
1802
1803 =item * Polyhedral hull
1804
1805         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
1806                 __isl_take isl_set *set);
1807         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
1808                 __isl_take isl_map *map);
1809         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
1810                 __isl_take isl_union_set *uset);
1811         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
1812                 __isl_take isl_union_map *umap);
1813
1814 These functions compute a single basic set or relation
1815 not involving any existentially quantified variables
1816 that contains the whole input set or relation.
1817 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
1818 per space.
1819
1820 =item * Optimization
1821
1822         #include <isl/ilp.h>
1823         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
1824                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1825                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
1826         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
1827                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
1828         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
1829                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
1830
1831 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
1832 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
1833 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
1834 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
1835
1836 =item * Parametric optimization
1837
1838         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
1839                 __isl_take isl_set *set, int pos);
1840         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
1841                 __isl_take isl_set *set, int pos);
1842
1843 Compute the minimum or maximum of the given set dimension as a function of the
1844 parameters, but independently of the other set dimensions.
1845 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
1846
1847 =item * Dual
1848
1849 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
1850 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
1851 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
1852 Internally, these two sets of functions perform essentially the
1853 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
1854 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
1855 The current implementation is based on the Farkas lemma and
1856 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
1857 in future.  In particular, future implementations may use different
1858 dualization algorithms or skip the elimination step.
1859
1860         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
1861                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1862         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
1863                 __isl_take isl_set *set);
1864         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
1865                 __isl_take isl_union_set *bset);
1866         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
1867                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1868         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
1869                 __isl_take isl_set *set);
1870         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
1871                 __isl_take isl_union_set *bset);
1872
1873 =item * Power
1874
1875         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
1876                 int *exact);
1877         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
1878                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1879
1880 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
1881 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
1882 I<k>th power of C<map>.
1883 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1884 then C<*exact> is set to C<1>.
1885
1886 =item * Transitive closure
1887
1888         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
1889                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1890         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
1891                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1892
1893 Compute the transitive closure of C<map>.
1894 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1895 then C<*exact> is set to C<1>.
1896
1897 =item * Reaching path lengths
1898
1899         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
1900                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1901
1902 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
1903 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
1904 end up in the given element.
1905 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1906 then C<*exact> is set to C<1>.
1907 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
1908 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
1909 In particular, if the input relation is a dependence relation
1910 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
1911 to the free schedule.
1912 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
1913 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
1914 the overapproximation), then you will get an error message.
1915
1916 =item * Wrapping
1917
1918         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
1919                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1920         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
1921                 __isl_take isl_map *map);
1922         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
1923                 __isl_take isl_union_map *umap);
1924         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
1925                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1926         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
1927                 __isl_take isl_set *set);
1928         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
1929                 __isl_take isl_union_set *uset);
1930
1931 =item * Flattening
1932
1933 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
1934 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
1935 then the name of the space is also removed.
1936
1937         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
1938                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1939         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
1940                 __isl_take isl_set *set);
1941         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
1942                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1943         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
1944                 __isl_take isl_map *map);
1945         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
1946                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1947         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
1948                 __isl_take isl_map *map);
1949
1950         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
1951                 __isl_take isl_set *set);
1952
1953 The function above constructs a relation
1954 that maps the input set to a flattened version of the set.
1955
1956 =item * Lifting
1957
1958 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
1959 to the existentially quantified variables in the input.
1960 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
1961 is the original space and the range corresponds to the original
1962 existentially quantified variables.
1963
1964         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
1965                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1966         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
1967                 __isl_take isl_set *set);
1968         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
1969                 __isl_take isl_union_set *uset);
1970
1971 =item * Internal Product
1972
1973         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
1974                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1975         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
1976                 __isl_take isl_map *map);
1977         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
1978                 __isl_take isl_union_map *umap);
1979
1980 Given a relation with nested relations for domain and range,
1981 interchange the range of the domain with the domain of the range.
1982
1983 =item * Aligning parameters
1984
1985         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
1986                 __isl_take isl_set *set,
1987                 __isl_take isl_dim *model);
1988         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
1989                 __isl_take isl_map *map,
1990                 __isl_take isl_dim *model);
1991
1992 Change the order of the parameters of the given set or relation
1993 such that the first parameters match those of C<model>.
1994 This may involve the introduction of extra parameters.
1995 All parameters need to be named.
1996
1997 =item * Dimension manipulation
1998
1999         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2000                 __isl_take isl_set *set,
2001                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2002         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2003                 __isl_take isl_map *map,
2004                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2005         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2006                 __isl_take isl_set *set,
2007                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2008         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2009                 __isl_take isl_map *map,
2010                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2011
2012 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2013 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2014 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2015 to add new parameters, assuming
2016 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2017 are not sufficient.
2018
2019 =back
2020
2021 =head2 Binary Operations
2022
2023 The two arguments of a binary operation not only need to live
2024 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2025 the same (number of) parameters.
2026
2027 =head3 Basic Operations
2028
2029 =over
2030
2031 =item * Intersection
2032
2033         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2034                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2035                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2036         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2037                 __isl_take isl_set *set,
2038                 __isl_take isl_set *params);
2039         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2040                 __isl_take isl_set *set1,
2041                 __isl_take isl_set *set2);
2042         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2043                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2044                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2045         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2046                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2047                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2048         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2049                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2050                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2051         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2052                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2053                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2054         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2055                 __isl_take isl_map *map,
2056                 __isl_take isl_set *params);
2057         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2058                 __isl_take isl_map *map,
2059                 __isl_take isl_set *set);
2060         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2061                 __isl_take isl_map *map,
2062                 __isl_take isl_set *set);
2063         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2064                 __isl_take isl_map *map1,
2065                 __isl_take isl_map *map2);
2066         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2067                 __isl_take isl_union_map *umap,
2068                 __isl_take isl_union_set *uset);
2069         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2070                 __isl_take isl_union_map *umap,
2071                 __isl_take isl_union_set *uset);
2072         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2073                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2074                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2075
2076 =item * Union
2077
2078         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2079                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2080                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2081         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2082                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2083                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2084         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2085                 __isl_take isl_set *set1,
2086                 __isl_take isl_set *set2);
2087         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2088                 __isl_take isl_map *map1,
2089                 __isl_take isl_map *map2);
2090         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2091                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2092                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2093         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2094                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2095                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2096
2097 =item * Set difference
2098
2099         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2100                 __isl_take isl_set *set1,
2101                 __isl_take isl_set *set2);
2102         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2103                 __isl_take isl_map *map1,
2104                 __isl_take isl_map *map2);
2105         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2106                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2107                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2108         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2109                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2110                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2111
2112 =item * Application
2113
2114         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2115                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2116                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2117         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2118                 __isl_take isl_set *set,
2119                 __isl_take isl_map *map);
2120         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2121                 __isl_take isl_union_set *uset,
2122                 __isl_take isl_union_map *umap);
2123         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2124                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2125                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2126         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2127                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2128                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2129         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2130                 __isl_take isl_map *map1,
2131                 __isl_take isl_map *map2);
2132         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2133                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2134                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2135         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2136                 __isl_take isl_map *map1,
2137                 __isl_take isl_map *map2);
2138         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
2139                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2140                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2141
2142 =item * Cartesian Product
2143
2144         __isl_give isl_set *isl_set_product(
2145                 __isl_take isl_set *set1,
2146                 __isl_take isl_set *set2);
2147         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
2148                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2149                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2150         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
2151                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2152                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2153         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
2154                 __isl_take isl_map *map1,
2155                 __isl_take isl_map *map2);
2156         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
2157                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2158                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2159         __isl_give isl_map *isl_map_product(
2160                 __isl_take isl_map *map1,
2161                 __isl_take isl_map *map2);
2162         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
2163                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2164                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2165
2166 The above functions compute the cross product of the given
2167 sets or relations.  The domains and ranges of the results
2168 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
2169 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
2170 instead.
2171
2172         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
2173                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2174                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2175         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
2176                 __isl_take isl_set *set1,
2177                 __isl_take isl_set *set2);
2178         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
2179                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2180                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2181         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
2182                 __isl_take isl_map *map1,
2183                 __isl_take isl_map *map2);
2184         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
2185                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2186                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2187         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
2188                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2189                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2190         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
2191                 __isl_take isl_map *map1,
2192                 __isl_take isl_map *map2);
2193
2194 =item * Simplification
2195
2196         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
2197                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2198                 __isl_take isl_basic_set *context);
2199         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
2200                 __isl_take isl_set *context);
2201         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
2202                 __isl_take isl_union_set *uset,
2203                 __isl_take isl_union_set *context);
2204         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
2205                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2206                 __isl_take isl_basic_map *context);
2207         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
2208                 __isl_take isl_map *context);
2209         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
2210                 __isl_take isl_union_map *umap,
2211                 __isl_take isl_union_map *context);
2212
2213 The gist operation returns a set or relation that has the
2214 same intersection with the context as the input set or relation.
2215 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
2216 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
2217 are removed.
2218 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
2219 per space.
2220
2221 =back
2222
2223 =head3 Lexicographic Optimization
2224
2225 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
2226 the following functions
2227 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
2228 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
2229 that satisfy C<dom>.
2230 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2231 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
2232 has no elements.
2233 In other words, the union of the parameter values
2234 for which the result is non-empty and of C<*empty>
2235 is equal to C<dom>.
2236
2237         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
2238                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2239                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2240                 __isl_give isl_set **empty);
2241         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
2242                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2243                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2244                 __isl_give isl_set **empty);
2245         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
2246                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2247                 __isl_give isl_set **empty);
2248         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
2249                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
2250                 __isl_give isl_set **empty);
2251
2252 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
2253 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
2254 of the elements in C<set> (or C<bset>).
2255 In case of union sets, the optimum is computed per space.
2256
2257         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
2258                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2259         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
2260                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2261         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
2262                 __isl_take isl_set *set);
2263         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
2264                 __isl_take isl_set *set);
2265         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
2266                 __isl_take isl_union_set *uset);
2267         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
2268                 __isl_take isl_union_set *uset);
2269
2270 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
2271 the following functions
2272 compute a relation that maps each element of C<dom>
2273 to the single lexicographic minimum or maximum
2274 of the elements that are associated to that same
2275 element in C<map> (or C<bmap>).
2276 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
2277 that contains the elements in C<dom> that do not map
2278 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
2279 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
2280 is equal to C<dom>.
2281
2282         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
2283                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2284                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2285                 __isl_give isl_set **empty);
2286         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
2287                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2288                 __isl_take isl_basic_set *dom,
2289                 __isl_give isl_set **empty);
2290         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
2291                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2292                 __isl_give isl_set **empty);
2293         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
2294                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
2295                 __isl_give isl_set **empty);
2296
2297 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
2298 return a map mapping each element in the domain of
2299 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
2300 of all elements associated to that element.
2301 In case of union relations, the optimum is computed per space.
2302
2303         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
2304                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2305         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
2306                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2307         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
2308                 __isl_take isl_map *map);
2309         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
2310                 __isl_take isl_map *map);
2311         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
2312                 __isl_take isl_union_map *umap);
2313         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
2314                 __isl_take isl_union_map *umap);
2315
2316 =head2 Lists
2317
2318 Lists are defined over several element types, including
2319 C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_basic_set> and C<isl_set>.
2320 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
2321 Lists can be created, copied and freed using the following functions.
2322
2323         #include <isl/list.h>
2324         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
2325                 __isl_take isl_set *el);
2326         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
2327                 isl_ctx *ctx, int n);
2328         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
2329                 __isl_keep isl_set_list *list);
2330         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
2331                 __isl_take isl_set_list *list,
2332                 __isl_take isl_set *el);
2333         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
2334                 __isl_take isl_set_list *list1,
2335                 __isl_take isl_set_list *list2);
2336         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
2337
2338 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
2339 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
2340 element.
2341
2342 Lists can be inspected using the following functions.
2343
2344         #include <isl/list.h>
2345         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
2346         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
2347         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
2348                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
2349         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
2350                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
2351                 void *user);
2352
2353 Lists can be printed using
2354
2355         #include <isl/list.h>
2356         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
2357                 __isl_take isl_printer *p,
2358                 __isl_keep isl_set_list *list);
2359
2360 =head2 Matrices
2361
2362 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
2363
2364         #include <isl/mat.h>
2365         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
2366                 unsigned n_row, unsigned n_col);
2367         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
2368         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
2369
2370 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
2371 The elements can be changed and inspected using the following functions.
2372
2373         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
2374         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
2375         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
2376         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
2377                 int row, int col, isl_int *v);
2378         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
2379                 int row, int col, isl_int v);
2380         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
2381                 int row, int col, int v);
2382
2383 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
2384 In that case, the value of C<*v> is undefined.
2385
2386 The following function can be used to compute the (right) inverse
2387 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
2388 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
2389 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
2390
2391         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
2392
2393 The following function can be used to compute the (right) kernel
2394 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
2395 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
2396
2397         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
2398
2399 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
2400
2401 The zero quasi affine expression can be created using
2402
2403         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero(
2404                 __isl_take isl_local_space *ls);
2405
2406 A quasi affine expression can also be initialized from an C<isl_div>:
2407
2408         #include <isl/div.h>
2409         __isl_give isl_aff *isl_aff_from_div(__isl_take isl_div *div);
2410
2411 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
2412 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
2413 be created using the following functions.
2414
2415         #include <isl/aff.h>
2416         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
2417                 __isl_take isl_dim *dim);
2418         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
2419                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
2420         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
2421                 __isl_take isl_aff *aff);
2422
2423 Quasi affine expressions can be copied and freed using
2424
2425         #include <isl/aff.h>
2426         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
2427         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
2428
2429         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
2430                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2431         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2432
2433 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
2434 using the following function.  The constraint is required to have
2435 a non-zero coefficient for the specified dimension.
2436
2437         #include <isl/constraint.h>
2438         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
2439                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
2440                 enum isl_dim_type type, int pos);
2441
2442 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
2443 using the following function.
2444
2445         #include <isl/constraint.h>
2446         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
2447                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
2448
2449 Conversely, an equality constraint equating
2450 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
2451 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
2452
2453         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
2454                 __isl_take isl_aff *aff);
2455         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
2456                 __isl_take isl_aff *aff);
2457
2458 The expression can be inspected using
2459
2460         #include <isl/aff.h>
2461         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
2462         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
2463                 enum isl_dim_type type);
2464         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
2465                 __isl_keep isl_aff *aff);
2466         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
2467                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2468         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
2469                 isl_int *v);
2470         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
2471                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2472         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
2473                 isl_int *v);
2474         __isl_give isl_div *isl_aff_get_div(
2475                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
2476
2477         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2478                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2479                           __isl_take isl_aff *aff,
2480                           void *user), void *user);
2481
2482         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
2483         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2484
2485         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
2486                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2487         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2488                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2489
2490         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2491         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
2492                 enum isl_dim_type type);
2493         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2494
2495 It can be modified using
2496
2497         #include <isl/aff.h>
2498         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
2499                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2500                 __isl_take isl_id *id);
2501         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
2502                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
2503                 unsigned pos, const char *s);
2504         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
2505                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2506         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
2507                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
2508         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
2509                 __isl_take isl_aff *aff,
2510                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2511         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
2512                 __isl_take isl_aff *aff,
2513                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2514         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
2515                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2516
2517         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
2518                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
2519         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
2520                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
2521         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
2522                 __isl_take isl_aff *aff,
2523                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2524         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
2525                 __isl_take isl_aff *aff,
2526                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
2527
2528         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
2529                 __isl_take isl_aff *aff,
2530                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2531         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
2532                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2533                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2534         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
2535                 __isl_take isl_aff *aff,
2536                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2537         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
2538                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2539                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2540         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
2541                 __isl_take isl_aff *aff,
2542                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2543         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
2544                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2545                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2546
2547 Note that the C<set_constant> and C<set_coefficient> functions
2548 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
2549 C<add_constant> and C<add_coefficient> add an integer value to
2550 the possibly rational constant or coefficient.
2551
2552 To check whether an affine expressions is obviously zero
2553 or obviously equal to some other affine expression, use
2554
2555         #include <isl/aff.h>
2556         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
2557         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
2558                 __isl_keep isl_aff *aff2);
2559
2560 Operations include
2561
2562         #include <isl/aff.h>
2563         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
2564                 __isl_take isl_aff *aff2);
2565         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
2566                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2567                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2568         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
2569                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2570                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2571         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
2572                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2573                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2574         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
2575                 __isl_take isl_aff *aff2);
2576         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
2577                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2578                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2579         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
2580         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
2581                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2582         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
2583         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
2584                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2585         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
2586         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
2587                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2588         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
2589                 isl_int mod);
2590         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
2591                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
2592         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
2593                 isl_int f);
2594         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
2595                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
2596         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
2597                 isl_int f);
2598         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
2599                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
2600         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
2601                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
2602
2603         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
2604                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
2605         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
2606                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
2607
2608         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
2609                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
2610
2611         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
2612                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2613                 __isl_take isl_dim *model);
2614
2615         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
2616                 __isl_take isl_set *context);
2617         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
2618                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
2619                 __isl_take isl_set *context);
2620
2621         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
2622                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2623
2624         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
2625                 __isl_take isl_aff *aff2);
2626         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
2627                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2628                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2629
2630 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
2631 to be a constant.
2632
2633         #include <isl/aff.h>
2634         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
2635                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
2636         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
2637                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
2638         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
2639                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2640                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2641         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
2642                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2643                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2644         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
2645                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2646                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2647         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
2648                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2649                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2650         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
2651                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2652                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2653         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
2654                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2655                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2656
2657         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
2658                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2659                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2660         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
2661                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2662                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2663         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
2664                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2665                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2666         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
2667                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2668                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2669         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
2670                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2671                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2672         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
2673                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
2674                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
2675
2676 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
2677 containing those elements in the shared space
2678 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
2679 The function C<isl_aff_ge_set> returns a set
2680 containing those elements in the shared domain
2681 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
2682 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
2683 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
2684
2685         #include <isl/aff.h>
2686         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
2687                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2688         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
2689                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2690         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
2691                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2692
2693 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
2694 containing those elements in the domain
2695 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
2696
2697         #include <isl/aff.h>
2698         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
2699                 __isl_take isl_set *cond,
2700                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
2701                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
2702
2703 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
2704 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
2705 for elements in C<cond> and equal to C<pwaff_false> for elements
2706 not in C<cond>.
2707
2708         #include <isl/aff.h>
2709         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
2710                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2711                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2712         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
2713                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
2714                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
2715
2716 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
2717 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
2718 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
2719 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
2720 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
2721 associated expression is the defined one.
2722
2723 An expression can be printed using
2724
2725         #include <isl/aff.h>
2726         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
2727                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
2728
2729         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
2730                 __isl_take isl_printer *p,
2731                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
2732
2733 =head2 Points
2734
2735 Points are elements of a set.  They can be used to construct
2736 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
2737 individual elements of a set.
2738 The zero point (the origin) can be created using
2739
2740         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_dim *dim);
2741
2742 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
2743 using
2744
2745         void isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
2746                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
2747         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
2748                 __isl_take isl_point *pnt,
2749                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
2750
2751         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
2752                 __isl_take isl_point *pnt,
2753                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
2754         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
2755                 __isl_take isl_point *pnt,
2756                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
2757
2758 Other properties can be obtained using
2759
2760         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
2761
2762 Points can be copied or freed using
2763
2764         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
2765                 __isl_keep isl_point *pnt);
2766         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
2767
2768 A singleton set can be created from a point using
2769
2770         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
2771                 __isl_take isl_point *pnt);
2772         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
2773                 __isl_take isl_point *pnt);
2774
2775 and a box can be created from two opposite extremal points using
2776
2777         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
2778                 __isl_take isl_point *pnt1,
2779                 __isl_take isl_point *pnt2);
2780         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
2781                 __isl_take isl_point *pnt1,
2782                 __isl_take isl_point *pnt2);
2783
2784 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
2785 the following functions.
2786
2787         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
2788                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
2789                 void *user);
2790         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
2791                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
2792                 void *user);
2793
2794 The function C<fn> is called for each integer point in
2795 C<set> with as second argument the last argument of
2796 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
2797 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
2798 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
2799 enumerating and return C<-1> as well.
2800 If the enumeration is performed successfully and to completion,
2801 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
2802
2803 To obtain a single point of a (basic) set, use
2804
2805         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
2806                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2807         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
2808                 __isl_take isl_set *set);
2809
2810 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
2811 resulting point will be ``void'', a property that can be
2812 tested using
2813
2814         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
2815
2816 =head2 Piecewise Quasipolynomials
2817
2818 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
2819 a parametric point to a rational value.
2820 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
2821 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
2822 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
2823 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
2824 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
2825 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
2826 that contains the point.  Outside of the union of cells,
2827 the value is assumed to be zero.
2828 For example, the piecewise quasipolynomial
2829
2830         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
2831
2832 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
2833 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
2834 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
2835 defined over different domains.
2836 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
2837 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
2838 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
2839 the number of points in the map
2840
2841         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
2842
2843 =head3 Printing (Piecewise) Quasipolynomials
2844
2845 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
2846 using the following functions.
2847
2848         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
2849                 __isl_take isl_printer *p,
2850                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
2851
2852         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
2853                 __isl_take isl_printer *p,
2854                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2855
2856         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
2857                 __isl_take isl_printer *p,
2858                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2859
2860 The output format of the printer
2861 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
2862 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
2863 is supported.
2864 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
2865 to set the names of all dimensions
2866
2867         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
2868                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2869                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2870                 const char *s);
2871         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
2872         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
2873                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2874                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2875                 const char *s);
2876
2877 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
2878
2879 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
2880 More complicated quasipolynomials can be created by applying
2881 operations such as addition and multiplication
2882 on the resulting quasipolynomials
2883
2884         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero(
2885                 __isl_take isl_dim *dim);
2886         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one(
2887                 __isl_take isl_dim *dim);
2888         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty(
2889                 __isl_take isl_dim *dim);
2890         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty(
2891                 __isl_take isl_dim *dim);
2892         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan(
2893                 __isl_take isl_dim *dim);
2894         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst(
2895                 __isl_take isl_dim *dim,
2896                 const isl_int n, const isl_int d);
2897         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_div(
2898                 __isl_take isl_div *div);
2899         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var(
2900                 __isl_take isl_dim *dim,
2901                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2902         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
2903                 __isl_take isl_aff *aff);
2904
2905 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
2906 with a single cell can be created using the following functions.
2907 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
2908 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
2909
2910         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
2911                 __isl_take isl_dim *dim);
2912         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
2913                 __isl_take isl_set *set,
2914                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2915         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
2916                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2917         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
2918                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
2919
2920         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
2921                 __isl_take isl_dim *dim);
2922         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
2923                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2924         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
2925                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2926                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2927
2928 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
2929 functions.
2930
2931         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
2932                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
2933         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
2934
2935         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
2936                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2937         void *isl_pw_qpolynomial_free(
2938                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2939
2940         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
2941                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2942         void isl_union_pw_qpolynomial_free(
2943                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2944
2945 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
2946
2947 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
2948 piecewise quasipolynomial, use the following function
2949
2950         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
2951                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2952                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
2953                 void *user);
2954
2955 To extract the piecewise quasipolynomial from a union with a given dimension
2956 specification, use
2957
2958         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
2959         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
2960                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2961                 __isl_take isl_dim *dim);
2962
2963 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
2964 use either of the following two functions
2965
2966         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
2967                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2968                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2969                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2970                           void *user), void *user);
2971         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
2972                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2973                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2974                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2975                           void *user), void *user);
2976
2977 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
2978 and C<-1> on failure.  The difference between
2979 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
2980 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
2981 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
2982 compute unique representations for all existentially quantified
2983 variables and then turn these existentially quantified variables
2984 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
2985 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
2986 will not have any existentially quantified variables, but that
2987 the dimensions of the sets may be different for different
2988 invocations of C<fn>.
2989
2990 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
2991 use
2992
2993         int isl_qpolynomial_foreach_term(
2994                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
2995                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
2996                           void *user), void *user);
2997
2998 The terms themselves can be inspected and freed using
2999 these functions
3000
3001         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
3002                 enum isl_dim_type type);
3003         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
3004                 isl_int *n);
3005         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
3006                 isl_int *d);
3007         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
3008                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3009         __isl_give isl_div *isl_term_get_div(
3010                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
3011         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
3012
3013 Each term is a product of parameters, set variables and
3014 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
3015 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
3016 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
3017 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
3018 using C<isl_int_init> before calling these functions.
3019
3020 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
3021
3022 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
3023 use the following function.
3024
3025         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
3026                 isl_int *n, isl_int *d);
3027
3028 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
3029 then the numerator and denominator of the constant
3030 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
3031
3032 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
3033
3034         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
3035                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
3036         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
3037                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
3038         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
3039                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3040                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3041         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
3042                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3043                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3044         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
3045                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
3046                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
3047         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
3048                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
3049
3050         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
3051                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3052                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3053         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
3054                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3055                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3056         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
3057                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3058                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3059         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
3060                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3061         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
3062                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
3063                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
3064         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
3065                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
3066
3067         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
3068                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3069                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3070         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
3071                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3072                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3073         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
3074                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
3075                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
3076
3077         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
3078                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3079                 __isl_take isl_point *pnt);
3080
3081         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
3082                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3083                 __isl_take isl_point *pnt);
3084
3085         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
3086                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
3087         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3088                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
3089                 __isl_take isl_set *set);
3090
3091         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
3092                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3093         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
3094                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
3095                 __isl_take isl_union_set *uset);
3096
3097         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
3098                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3099                 __isl_take isl_dim *model);
3100
3101         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
3102                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
3103
3104         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
3105                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
3106                 __isl_take isl_set *context);
3107
3108         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
3109                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3110                 __isl_take isl_set *context);
3111
3112         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
3113                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3114                 __isl_take isl_union_set *context);
3115
3116 The gist operation applies the gist operation to each of
3117 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
3118 The context is also exploited
3119 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
3120
3121         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3122                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
3123         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
3124         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
3125                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
3126
3127 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
3128 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
3129 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
3130 will lie somewhere in between.
3131
3132 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
3133
3134 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
3135 reduction (or fold) of quasipolynomials.
3136 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
3137 The objects are mainly used to represent the result of
3138 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
3139 i.e., as the result of the following function.
3140
3141         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
3142                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
3143                 enum isl_fold type, int *tight);
3144
3145         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
3146                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
3147                 enum isl_fold type, int *tight);
3148
3149 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
3150 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
3151 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
3152 of the parameters there is at least
3153 one element in the domain that reaches the bound.
3154 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
3155 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
3156 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
3157 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
3158 wrapped relation becomes the domain of the result.
3159
3160 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
3161 following functions.
3162
3163         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
3164                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
3165         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
3166                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3167         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
3168                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3169         void isl_qpolynomial_fold_free(
3170                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
3171         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
3172                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3173         void isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
3174                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3175
3176 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
3177
3178 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
3179 using the following function.
3180
3181         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
3182                 __isl_take isl_printer *p,
3183                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3184         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
3185                 __isl_take isl_printer *p,
3186                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3187
3188 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
3189 output format of the printer
3190 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
3191 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
3192 output format of the printer
3193 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
3194 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
3195 to set the names of all dimensions
3196
3197         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3198         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
3199                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3200                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3201                 const char *s);
3202
3203 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
3204
3205 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
3206 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
3207
3208         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
3209                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3210                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3211                             void *user), void *user);
3212
3213 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
3214 use either of the following two functions
3215
3216         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
3217                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3218                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3219                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3220                           void *user), void *user);
3221         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
3222                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3223                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3224                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
3225                           void *user), void *user);
3226
3227 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
3228 of the difference between these two functions.
3229
3230 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
3231
3232         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
3233                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
3234                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
3235                           void *user), void *user);
3236
3237 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
3238
3239         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
3240                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
3241
3242         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
3243                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
3244                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
3245
3246         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
3247                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
3248                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
3249
3250         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
3251                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
3252                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
3253
3254         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
3255                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3256                 __isl_take isl_point *pnt);
3257
3258         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
3259                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3260                 __isl_take isl_point *pnt);
3261
3262         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
3263                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3264         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
3265                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3266                 __isl_take isl_union_set *uset);
3267
3268         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
3269                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
3270
3271         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
3272                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
3273
3274         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
3275                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3276                 __isl_take isl_set *context);
3277
3278         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
3279                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3280                 __isl_take isl_union_set *context);
3281
3282 The gist operation applies the gist operation to each of
3283 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
3284 In future, the operation will also exploit the context
3285 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
3286
3287         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3288         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
3289                 __isl_take isl_set *set,
3290                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3291                 int *tight);
3292         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
3293         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
3294                 __isl_take isl_map *map,
3295                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
3296                 int *tight);
3297         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
3298         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
3299                 __isl_take isl_union_set *uset,
3300                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3301                 int *tight);
3302         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
3303         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
3304                 __isl_take isl_union_map *umap,
3305                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
3306                 int *tight);
3307
3308 The functions taking a map
3309 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
3310 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
3311 over all elements in the intersection of the range of the map
3312 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
3313 as a function of an element in the domain of the map.
3314 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
3315 intersection of the set and the domain of the
3316 piecewise quasipolynomial reduction.
3317
3318 =head2 Dependence Analysis
3319
3320 C<isl> contains specialized functionality for performing
3321 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
3322 and a collection of possible I<source> access relations,
3323 C<isl> can compute relations that describe
3324 for each iteration of the sink access, which iteration
3325 of which of the source access relations was the last
3326 to access the same data element before the given iteration
3327 of the sink access.
3328 To compute standard flow dependences, the sink should be
3329 a read, while the sources should be writes.
3330 If any of the source accesses are marked as being I<may>
3331 accesses, then there will be a dependence to the last
3332 I<must> access B<and> to any I<may> access that follows
3333 this last I<must> access.
3334 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
3335 then memory based dependence analysis is performed.
3336 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
3337 then value based dependence analysis is performed.
3338
3339         #include <isl/flow.h>
3340
3341         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
3342
3343         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
3344                 __isl_take isl_map *sink,
3345                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
3346                 int max_source);
3347         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
3348                 __isl_take isl_access_info *acc,
3349                 __isl_take isl_map *source, int must,
3350                 void *source_user);
3351         void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
3352
3353         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
3354                 __isl_take isl_access_info *acc);
3355
3356         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
3357                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
3358                           void *dep_user, void *user),
3359                 void *user);
3360         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
3361                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
3362         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
3363
3364 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
3365 dependence analysis.  The other functions are used to construct
3366 the input for this function or to read off the output.
3367
3368 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
3369 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
3370 The arguments to this functions are the sink access relation
3371 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
3372 access to the user, a callback function for specifying the
3373 relative order of source and sink accesses, and the number
3374 of source access relations that will be added.
3375 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
3376 The function is called with two user supplied tokens identifying
3377 either a source or the sink and it should return the shared nesting
3378 level and the relative order of the two accesses.
3379 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
3380 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
3381 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
3382 it should return I<2 * n>.
3383 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
3384 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
3385 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
3386 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
3387 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
3388 of the relation accesses I<all> elements in its image.
3389 The C<source_user> token is again used to identify
3390 the source access.  The range of the source access relation
3391 C<source> should have the same dimension as the range
3392 of the sink access relation.
3393 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
3394 called explicitly, because it is called implicitly by
3395 C<isl_access_info_compute_flow>.
3396
3397 The result of the dependence analysis is collected in an
3398 C<isl_flow>.  There may be elements of
3399 the sink access for which no preceding source access could be
3400 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
3401 The relations containing these elements can be obtained through
3402 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
3403 and the second with C<must> unset.
3404 In the case of standard flow dependence analysis,
3405 with the sink a read and the sources I<must> writes,
3406 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
3407 array elements and the second relation is empty.
3408 The actual flow dependences can be extracted using
3409 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
3410 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
3411 a source and the sink.  The callback function is called
3412 with four arguments, the actual flow dependence relation
3413 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
3414 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
3415 identifying the source and an additional C<void *> with value
3416 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
3417 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
3418 source and if it is not followed by any I<may> sources.
3419
3420 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
3421 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
3422
3423 A higher-level interface to dependence analysis is provided
3424 by the following function.
3425
3426         #include <isl/flow.h>
3427
3428         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
3429                 __isl_take isl_union_map *must_source,
3430                 __isl_take isl_union_map *may_source,
3431                 __isl_take isl_union_map *schedule,
3432                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
3433                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
3434                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
3435                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
3436
3437 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
3438 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
3439 of the domains of the accesses and of the schedule.
3440 The relative order of the iteration domains is given by the
3441 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
3442 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
3443 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
3444 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
3445 any of the other arguments is treated as an error.
3446
3447 =head2 Scheduling
3448
3449 B<The functionality described in this section is fairly new
3450 and may be subject to change.>
3451
3452 The following function can be used to compute a schedule
3453 for a union of domains.  The generated schedule respects
3454 all C<validity> dependences.  That is, all dependence distances
3455 over these dependences in the scheduled space are lexicographically
3456 positive.  The generated schedule schedule also tries to minimize
3457 the dependence distances over C<proximity> dependences.
3458 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
3459 for groups of domains where the dependence distances have only
3460 non-negative values.
3461 The algorithm used to construct the schedule is similar to that
3462 of C<Pluto>.
3463
3464         #include <isl/schedule.h>
3465         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
3466                 __isl_take isl_union_set *domain,
3467                 __isl_take isl_union_map *validity,
3468                 __isl_take isl_union_map *proximity);
3469         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
3470
3471 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
3472 from an C<isl_schedule> using the following function.
3473
3474         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
3475                 __isl_keep isl_schedule *sched);
3476
3477 A representation of the schedule can be printed using
3478          
3479         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
3480                 __isl_take isl_printer *p,
3481                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
3482
3483 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
3484 using the following function.
3485
3486         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
3487                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
3488
3489 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
3490 The bands inside the list can be copied and freed using the following
3491 functions.
3492
3493         #include <isl/band.h>
3494         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
3495                 __isl_keep isl_band *band);
3496         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
3497
3498 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
3499 These are referred to as the members of the band.
3500 The section of the schedule that corresponds to the band is
3501 referred to as the partial schedule of the band.
3502 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
3503 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
3504 dimensions form the suffix schedule.
3505 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
3506 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
3507 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
3508 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
3509 The properties of a band can be inspected using the following functions.
3510
3511         #include <isl/band.h>
3512         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
3513
3514         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
3515         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
3516                 __isl_keep isl_band *band);
3517
3518         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
3519                 __isl_keep isl_band *band);
3520         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
3521                 __isl_keep isl_band *band);
3522         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
3523                 __isl_keep isl_band *band);
3524
3525         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
3526         int isl_band_member_is_zero_distance(
3527                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
3528
3529 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
3530 distance'' if it does not carry any proximity dependences
3531 within its band.
3532 That is, if the dependence distances of the proximity
3533 dependences are all zero in that direction (for fixed
3534 iterations of outer bands).
3535
3536 A representation of the band can be printed using
3537
3538         #include <isl/band.h>
3539         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
3540                 __isl_take isl_printer *p,
3541                 __isl_keep isl_band *band);
3542
3543 =head2 Parametric Vertex Enumeration
3544
3545 The parametric vertex enumeration described in this section
3546 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
3547 library.
3548
3549         #include <isl/vertices.h>
3550         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
3551                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
3552
3553 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
3554 actual computation of the parametric vertices and the chamber
3555 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
3556 This information can be queried by either iterating over all
3557 the vertices or iterating over all the chambers or cells
3558 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
3559
3560         int isl_vertices_foreach_vertex(
3561                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
3562                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
3563                 void *user);
3564
3565         int isl_vertices_foreach_cell(
3566                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
3567                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
3568                 void *user);
3569         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
3570                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
3571                 void *user);
3572
3573 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
3574 the following.
3575
3576         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
3577                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
3578         int isl_vertices_get_n_vertices(
3579                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
3580         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
3581
3582 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
3583
3584         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
3585         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
3586         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
3587                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
3588         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
3589                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
3590         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
3591
3592 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
3593 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
3594 of the vertex.
3595 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
3596 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
3597 and should not be mixed with integer sets.
3598
3599 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
3600
3601         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
3602         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
3603                 __isl_keep isl_cell *cell);
3604         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
3605
3606 =head1 Applications
3607
3608 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
3609 it also contains some basic applications that use some
3610 of the functionality of C<isl>.
3611 The input may be specified in either the L<isl format>
3612 or the L<PolyLib format>.
3613
3614 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
3615
3616 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
3617 an integer element of the polyhedron, if there is any.
3618 The first column in the output is the denominator and is always
3619 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
3620 then a vector of length zero is printed.
3621
3622 =head2 C<isl_pip>
3623
3624 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
3625 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
3626 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
3627 of constraints on a parametric polyhedron.
3628 The coefficients of the parameters appear in the last columns
3629 (but before the final constant column).
3630 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
3631 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
3632 is just a dump of the internal state.
3633
3634 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
3635
3636 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
3637 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
3638 If an affine objective function
3639 is given, then the constant should appear in the last column.
3640
3641 =head2 C<isl_polytope_scan>
3642
3643 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
3644 all integer points in the polytope.