add isl_union_set_identity
[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 =head1 Installation
50
51 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
52 or from the git repository.  Both are available from
53 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
54 The installation process depends on how you obtained
55 the source.
56
57 =head2 Installation from the git repository
58
59 =over
60
61 =item 1 Clone or update the repository
62
63 The first time the source is obtained, you need to clone
64 the repository.
65
66         git clone git://repo.or.cz/isl.git
67
68 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
69
70         git pull
71
72 =item 2 Generate C<configure>
73
74         ./autogen.sh
75
76 =back
77
78 After performing the above steps, continue
79 with the L<Common installation instructions>.
80
81 =head2 Common installation instructions
82
83 =over
84
85 =item 1 Obtain C<GMP>
86
87 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
88 Your distribution may not provide these header files by default
89 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
90 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
91 source, available from L<http://gmplib.org/>.
92
93 =item 2 Configure
94
95 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
96 To run it, just type
97
98         ./configure
99
100 optionally followed by some configure options.
101 A complete list of options can be obtained by running
102
103         ./configure --help
104
105 Below we discuss some of the more common options.
106
107 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
108 C<piplib> functionality is currently used by default.
109 The C<--with-piplib> option can
110 be used to specify which C<piplib>
111 library to use, either an installed version (C<system>),
112 an externally built version (C<build>)
113 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
114 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
115 and C<piplib>.
116
117 =over
118
119 =item C<--prefix>
120
121 Installation prefix for C<isl>
122
123 =item C<--with-gmp-prefix>
124
125 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
126
127 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
128
129 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
130
131 =item C<--with-piplib>
132
133 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
134
135 =item C<--with-piplib-prefix>
136
137 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
138
139 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
140
141 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
142
143 =item C<--with-piplib-builddir>
144
145 Location where C<build> C<piplib> was built.
146
147 =back
148
149 =item 3 Compile
150
151         make
152
153 =item 4 Install (optional)
154
155         make install
156
157 =back
158
159 =head1 Library
160
161 =head2 Initialization
162
163 All manipulations of integer sets and relations occur within
164 the context of an C<isl_ctx>.
165 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
166 All arguments of a function are required to have been allocated
167 within the same context.
168 There are currently no functions available for moving an object
169 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
170 there is currently no way of safely moving an object from one
171 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
172
173 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
174 freed using C<isl_ctx_free>.
175 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
176 before the C<isl_ctx> itself is freed.
177
178         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
179         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
180
181 =head2 Integers
182
183 All operations on integers, mainly the coefficients
184 of the constraints describing the sets and relations,
185 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
186 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
187 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
188 are wrapped inside C<isl> specific macros.
189 The basic type is C<isl_int> and the following operations
190 are available on this type.
191 The meanings of these operations are essentially the same
192 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
193 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
194 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
195 and they need to be released with C<isl_int_clear>
196 after the last use.
197
198 =over
199
200 =item isl_int_init(i)
201
202 =item isl_int_clear(i)
203
204 =item isl_int_set(r,i)
205
206 =item isl_int_set_si(r,i)
207
208 =item isl_int_set_gmp(r,g)
209
210 =item isl_int_get_gmp(i,g)
211
212 =item isl_int_abs(r,i)
213
214 =item isl_int_neg(r,i)
215
216 =item isl_int_swap(i,j)
217
218 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
219
220 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
221
222 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
223
224 =item isl_int_add(r,i,j)
225
226 =item isl_int_sub(r,i,j)
227
228 =item isl_int_mul(r,i,j)
229
230 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
231
232 =item isl_int_addmul(r,i,j)
233
234 =item isl_int_submul(r,i,j)
235
236 =item isl_int_gcd(r,i,j)
237
238 =item isl_int_lcm(r,i,j)
239
240 =item isl_int_divexact(r,i,j)
241
242 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
243
244 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
245
246 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
247
248 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
249
250 =item isl_int_read(r,s)
251
252 =item isl_int_print(out,i,width)
253
254 =item isl_int_sgn(i)
255
256 =item isl_int_cmp(i,j)
257
258 =item isl_int_cmp_si(i,si)
259
260 =item isl_int_eq(i,j)
261
262 =item isl_int_ne(i,j)
263
264 =item isl_int_lt(i,j)
265
266 =item isl_int_le(i,j)
267
268 =item isl_int_gt(i,j)
269
270 =item isl_int_ge(i,j)
271
272 =item isl_int_abs_eq(i,j)
273
274 =item isl_int_abs_ne(i,j)
275
276 =item isl_int_abs_lt(i,j)
277
278 =item isl_int_abs_gt(i,j)
279
280 =item isl_int_abs_ge(i,j)
281
282 =item isl_int_is_zero(i)
283
284 =item isl_int_is_one(i)
285
286 =item isl_int_is_negone(i)
287
288 =item isl_int_is_pos(i)
289
290 =item isl_int_is_neg(i)
291
292 =item isl_int_is_nonpos(i)
293
294 =item isl_int_is_nonneg(i)
295
296 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
297
298 =back
299
300 =head2 Sets and Relations
301
302 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
303 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
304 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
305 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
306 can be described as a conjunction of affine constraints, while
307 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
308 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
309 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
310 to have the same dimension.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
311 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s of I<different> dimensions,
312 where dimensions with different space names
313 (see L<Dimension Specifications>) are considered different as well.
314 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
315 one set of variables, while relations have two sets of variables,
316 input variables and output variables.
317
318 =head2 Memory Management
319
320 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
321 several substeps and since the user is usually not interested in
322 the intermediate results, most functions that return a new object
323 will also release all the objects passed as arguments.
324 If the user still wants to use one or more of these arguments
325 after the function call, she should pass along a copy of the
326 object rather than the object itself.
327 The user is then responsible for make sure that the original
328 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
329
330 The arguments and return values of all documents functions are
331 annotated to make clear which arguments are released and which
332 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
333 are used
334
335 =over
336
337 =item C<__isl_give>
338
339 C<__isl_give> means that a new object is returned.
340 The user should make sure that the returned pointer is
341 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
342 In between, it can be used as a value for as many
343 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
344 There is one exception, and that is the case where the
345 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
346 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
347
348 =item C<__isl_take>
349
350 C<__isl_take> means that the object the argument points to
351 is taken over by the function and may no longer be used
352 by the user as an argument to any other function.
353 The pointer value must be one returned by a function
354 returning an C<__isl_give> pointer.
355 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
356 be treated as an error in the sense that the function will
357 not perform its usual operation.  However, it will still
358 make sure that all the the other C<__isl_take> arguments
359 are released.
360
361 =item C<__isl_keep>
362
363 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
364 temporarily.  After the function has finished, the user
365 can still use it as an argument to other functions.
366 A C<NULL> value will be treated in the same way as
367 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
368
369 =back
370
371 =head2 Dimension Specifications
372
373 Whenever a new set or relation is created from scratch,
374 its dimension needs to be specified using an C<isl_dim>.
375
376         #include <isl_dim.h>
377         __isl_give isl_dim *isl_dim_alloc(isl_ctx *ctx,
378                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
379         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_alloc(isl_ctx *ctx,
380                 unsigned nparam, unsigned dim);
381         __isl_give isl_dim *isl_dim_copy(__isl_keep isl_dim *dim);
382         void isl_dim_free(__isl_take isl_dim *dim);
383         unsigned isl_dim_size(__isl_keep isl_dim *dim,
384                 enum isl_dim_type type);
385
386 The dimension specification used for creating a set
387 needs to be created using C<isl_dim_set_alloc>, while
388 that for creating a relation
389 needs to be created using C<isl_dim_alloc>.
390 C<isl_dim_size> can be used
391 to find out the number of dimensions of each type in
392 a dimension specification, where type may be
393 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
394 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
395 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
396
397 It is often useful to create objects that live in the
398 same space as some other object.  This can be accomplished
399 by creating the new objects
400 (see L<Creating New Sets and Relations> or
401 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the dimension
402 specification of the original object.
403
404         #include <isl_set.h>
405         __isl_give isl_dim *isl_basic_set_get_dim(
406                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
407         __isl_give isl_dim *isl_set_get_dim(__isl_keep isl_set *set);
408
409         #include <isl_union_set.h>
410         __isl_give isl_dim *isl_union_set_get_dim(
411                 __isl_keep isl_union_set *uset);
412
413         #include <isl_map.h>
414         __isl_give isl_dim *isl_basic_map_get_dim(
415                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
416         __isl_give isl_dim *isl_map_get_dim(__isl_keep isl_map *map);
417
418         #include <isl_union_map.h>
419         __isl_give isl_dim *isl_union_map_get_dim(
420                 __isl_keep isl_union_map *umap);
421
422         #include <isl_polynomial.h>
423         __isl_give isl_dim *isl_qpolynomial_get_dim(
424                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
425         __isl_give isl_dim *isl_pw_qpolynomial_get_dim(
426                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
427         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_get_dim(
428                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
429         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_dim(
430                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
431
432 The names of the individual dimensions may be set or read off
433 using the following functions.
434
435         #include <isl_dim.h>
436         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_name(__isl_take isl_dim *dim,
437                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
438                                  __isl_keep const char *name);
439         __isl_keep const char *isl_dim_get_name(__isl_keep isl_dim *dim,
440                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos);
441
442 Note that C<isl_dim_get_name> returns a pointer to some internal
443 data structure, so the result can only be used while the
444 corresponding C<isl_dim> is alive.
445 Also note that every function that operates on two sets or relations
446 requires that both arguments have the same parameters.  This also
447 means that if one of the arguments has named parameters, then the
448 other needs to have named parameters too and the names need to match.
449 Pairs of C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map> arguments may
450 have different parameters (as long as they are named), in which case
451 the result will have as parameters the union of the parameters of
452 the arguments.
453
454 The names of entire spaces may be set or read off
455 using the following functions.
456
457         #include <isl_dim.h>
458         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_tuple_name(
459                 __isl_take isl_dim *dim,
460                 enum isl_dim_type type, const char *s);
461         const char *isl_dim_get_tuple_name(__isl_keep isl_dim *dim,
462                 enum isl_dim_type type);
463
464 The C<dim> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
465 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_dim_get_name>,
466 the C<isl_dim_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
467 data structure.
468 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
469 to have the same name.
470
471 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
472 the domain or range of a relation can be a nested relation.
473 The following functions can be used to construct and deconstruct
474 such nested dimension specifications.
475
476         #include <isl_dim.h>
477         int isl_dim_is_wrapping(__isl_keep isl_dim *dim);
478         __isl_give isl_dim *isl_dim_wrap(__isl_take isl_dim *dim);
479         __isl_give isl_dim *isl_dim_unwrap(__isl_take isl_dim *dim);
480
481 The input to C<isl_dim_is_wrapping> and C<isl_dim_unwrap> should
482 be the dimension specification of a set, while that of
483 C<isl_dim_wrap> should be the dimension specification of a relation.
484 Conversely, the output of C<isl_dim_unwrap> is the dimension specification
485 of a relation, while that of C<isl_dim_wrap> is the dimension specification
486 of a set.
487
488 Dimension specifications can be created from other dimension
489 specifications using the following functions.
490
491         __isl_give isl_dim *isl_dim_domain(__isl_take isl_dim *dim);
492         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_domain(__isl_take isl_dim *dim);
493         __isl_give isl_dim *isl_dim_range(__isl_take isl_dim *dim);
494         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_range(__isl_take isl_dim *dim);
495         __isl_give isl_dim *isl_dim_reverse(__isl_take isl_dim *dim);
496         __isl_give isl_dim *isl_dim_join(__isl_take isl_dim *left,
497                 __isl_take isl_dim *right);
498         __isl_give isl_dim *isl_dim_insert(__isl_take isl_dim *dim,
499                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
500         __isl_give isl_dim *isl_dim_add(__isl_take isl_dim *dim,
501                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
502         __isl_give isl_dim *isl_dim_drop(__isl_take isl_dim *dim,
503                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
504
505 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
506 the name and the internal structure are lost.
507
508 =head2 Input and Output
509
510 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
511 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
512 in some cases.
513
514 =head3 C<isl> format
515
516 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
517 syntax for describing the parameters and allows for the definition
518 of an existentially quantified variable as the integer division
519 of an affine expression.
520 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
521 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
522
523         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
524                                 i - 10 a <= 6) }
525
526 A set or relation can have several disjuncts, separated
527 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
528 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
529 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
530 C<and>.
531
532 =head3 C<PolyLib> format
533
534 If the represented set is a union, then the first line
535 contains a single number representing the number of disjuncts.
536 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
537
538 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
539 The first line contains two numbers representing
540 the number of rows and columns,
541 where the number of rows is equal to the number of constraints
542 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
543 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
544 In each row, the first column indicates whether the constraint
545 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
546 corresponds to the constant term.
547
548 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
549 appear in the last columns before the constant column.
550 The coefficients of any existentially quantified variables appear
551 between those of the set variables and those of the parameters.
552
553 =head3 Input
554
555         #include <isl_set.h>
556         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
557                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
558         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
559                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
560         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
561                 FILE *input, int nparam);
562         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
563                 const char *str, int nparam);
564
565         #include <isl_map.h>
566         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
567                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
568         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
569                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
570         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
571                 struct isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
572         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
573                 const char *str, int nparam);
574
575 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
576 or the C<isl> format.
577 C<nparam> specifies how many of the final columns in
578 the C<PolyLib> format correspond to parameters.
579 If input is given in the C<isl> format, then the number
580 of parameters needs to be equal to C<nparam>.
581 If C<nparam> is negative, then any number of parameters
582 is accepted in the C<isl> format and zero parameters
583 are assumed in the C<PolyLib> format.
584
585 =head3 Output
586
587 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
588 be created.
589
590         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
591                 FILE *file);
592         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
593         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
594         __isl_give char *isl_printer_get_str(
595                 __isl_keep isl_printer *printer);
596
597 The behavior of the printer can be modified in various ways
598
599         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
600                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
601         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
602                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
603         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
604                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
605         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
606                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
607
608 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>
609 or C<ISL_FORMAT_POLYLIB> and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
610 Each line in the output is indented by C<indent> spaces
611 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
612 In the C<PolyLib> format output,
613 the coefficients of the existentially quantified variables
614 appear between those of the set variables and those
615 of the parameters.
616
617 To actually print something, use
618
619         #include <isl_set.h>
620         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
621                 __isl_take isl_printer *printer,
622                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
623         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
624                 __isl_take isl_printer *printer,
625                 __isl_keep isl_set *set);
626
627         #include <isl_map.h>
628         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
629                 __isl_take isl_printer *printer,
630                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
631         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
632                 __isl_take isl_printer *printer,
633                 __isl_keep isl_map *map);
634
635         #include <isl_union_set.h>
636         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
637                 __isl_take isl_printer *p,
638                 __isl_keep isl_union_set *uset);
639
640         #include <isl_union_map.h>
641         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
642                 __isl_take isl_printer *p,
643                 __isl_keep isl_union_map *umap);
644
645 When called on a file printer, the following function flushes
646 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
647
648         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
649                 __isl_take isl_printer *p);
650
651 =head2 Creating New Sets and Relations
652
653 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
654
655 =over
656
657 =item * Empty sets and relations
658
659         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
660                 __isl_take isl_dim *dim);
661         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
662                 __isl_take isl_dim *dim);
663         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
664                 __isl_take isl_dim *dim);
665         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
666                 __isl_take isl_dim *dim);
667         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
668                 __isl_take isl_dim *dim);
669         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
670                 __isl_take isl_dim *dim);
671
672 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the dimensions specification
673 is only used to specify the parameters.
674
675 =item * Universe sets and relations
676
677         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
678                 __isl_take isl_dim *dim);
679         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
680                 __isl_take isl_dim *dim);
681         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
682                 __isl_take isl_dim *dim);
683         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
684                 __isl_take isl_dim *dim);
685
686 =item * Identity relations
687
688         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
689                 __isl_take isl_dim *set_dim);
690         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
691                 __isl_take isl_dim *set_dim);
692
693 These functions take a dimension specification for a B<set>
694 and return an identity relation between two such sets.
695
696 =item * Lexicographic order
697
698         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
699                 __isl_take isl_dim *set_dim);
700         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
701                 __isl_take isl_dim *set_dim);
702         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
703                 __isl_take isl_dim *set_dim);
704         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
705                 __isl_take isl_dim *set_dim);
706         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
707                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
708         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
709                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
710         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
711                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
712         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
713                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
714
715 The first four functions take a dimension specification for a B<set>
716 and return relations that express that the elements in the domain
717 are lexicographically less
718 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
719 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
720 than the elements in the range.
721 The last four functions take a dimension specification for a map
722 and return relations that express that the first C<n> dimensions
723 in the domain are lexicographically less
724 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
725 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
726 than the first C<n> dimensions in the range.
727
728 =back
729
730 A basic set or relation can be converted to a set or relation
731 using the following functions.
732
733         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
734                 __isl_take isl_basic_set *bset);
735         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
736                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
737
738 Sets and relations can be converted to union sets and relations
739 using the following functions.
740
741         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
742                 __isl_take isl_map *map);
743         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
744                 __isl_take isl_set *set);
745
746 Sets and relations can be copied and freed again using the following
747 functions.
748
749         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
750                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
751         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
752         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
753                 __isl_keep isl_union_set *uset);
754         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
755                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
756         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
757         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
758                 __isl_keep isl_union_map *umap);
759         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
760         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
761         void isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
762         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
763         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
764         void isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
765
766 Other sets and relations can be constructed by starting
767 from a universe set or relation, adding equality and/or
768 inequality constraints and then projecting out the
769 existentially quantified variables, if any.
770 Constraints can be constructed, manipulated and
771 added to basic sets and relations using the following functions.
772
773         #include <isl_constraint.h>
774         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
775                 __isl_take isl_dim *dim);
776         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
777                 __isl_take isl_dim *dim);
778         void isl_constraint_set_constant(
779                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int v);
780         void isl_constraint_set_coefficient(
781                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
782                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
783         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
784                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
785                 __isl_take isl_constraint *constraint);
786         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
787                 __isl_take isl_basic_set *bset,
788                 __isl_take isl_constraint *constraint);
789
790 For example, to create a set containing the even integers
791 between 10 and 42, you would use the following code.
792
793         isl_int v;
794         struct isl_dim *dim;
795         struct isl_constraint *c;
796         struct isl_basic_set *bset;
797
798         isl_int_init(v);
799         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
800         bset = isl_basic_set_universe(isl_dim_copy(dim));
801
802         c = isl_equality_alloc(isl_dim_copy(dim));
803         isl_int_set_si(v, -1);
804         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
805         isl_int_set_si(v, 2);
806         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
807         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
808
809         c = isl_inequality_alloc(isl_dim_copy(dim));
810         isl_int_set_si(v, -10);
811         isl_constraint_set_constant(c, v);
812         isl_int_set_si(v, 1);
813         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
814         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
815
816         c = isl_inequality_alloc(dim);
817         isl_int_set_si(v, 42);
818         isl_constraint_set_constant(c, v);
819         isl_int_set_si(v, -1);
820         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
821         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
822
823         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
824
825         isl_int_clear(v);
826
827 Or, alternatively,
828
829         struct isl_basic_set *bset;
830         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
831                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}", -1);
832
833 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
834 describing the equalities and the inequalities.
835
836         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
837                 __isl_take isl_dim *dim,
838                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
839                 enum isl_dim_type c1,
840                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
841                 enum isl_dim_type c4);
842         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
843                 __isl_take isl_dim *dim,
844                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
845                 enum isl_dim_type c1,
846                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
847                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
848
849 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
850 different kinds of variables appear in the input matrices
851 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
852 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
853 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
854 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
855
856 =head2 Inspecting Sets and Relations
857
858 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
859 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
860 explained in the following sections.
861 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
862 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
863 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
864 an explicit representation of the existentially quantified variables.
865
866         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
867                 __isl_take isl_set *set);
868         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
869                 __isl_take isl_map *map);
870         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
871                 __isl_take isl_union_set *uset);
872         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
873                 __isl_take isl_union_map *umap);
874
875 This explicit representation defines the existentially quantified
876 variables as integer divisions of the other variables, possibly
877 including earlier existentially quantified variables.
878 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
879 has a unique value when the values of the other variables are known.
880 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
881 with the same explicit representations, should appear in the
882 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
883 either of the following functions.
884
885         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
886                 __isl_take isl_set *set);
887         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
888                 __isl_take isl_map *map);
889
890 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
891 using the following functions, which compute an overapproximation.
892
893         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
894                 __isl_take isl_basic_set *bset);
895         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
896                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
897         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
898                 __isl_take isl_set *set);
899
900 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
901
902         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
903                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
904                 void *user);
905         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
906                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
907                 void *user);
908
909 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
910 from
911
912         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
913         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
914
915 To extract the set or map from a union with a given dimension
916 specification, use
917
918         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
919                 __isl_keep isl_union_set *uset,
920                 __isl_take isl_dim *dim);
921         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
922                 __isl_keep isl_union_map *umap,
923                 __isl_take isl_dim *dim);
924
925 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
926
927         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
928                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
929                 void *user);
930         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
931                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
932                 void *user);
933
934 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
935 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
936 occurs, the above functions will return -1.
937
938 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
939 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
940 If this is required, then the user should call one of
941 the following functions first.
942
943         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
944                 __isl_take isl_set *set);
945         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
946                 __isl_take isl_map *map);
947
948 The number of basic sets in a set can be obtained
949 from
950
951         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
952
953 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
954
955         #include <isl_constraint.h>
956
957         int isl_basic_map_foreach_constraint(
958                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
959                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
960                 void *user);
961         void isl_constraint_free(struct isl_constraint *c);
962
963 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
964 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
965 occurs, the above functions will return -1.
966 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
967 Use the following function to find out whether a constraint
968 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
969
970         int isl_constraint_is_equality(
971                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
972
973 The coefficients of the constraints can be inspected using
974 the following functions.
975
976         void isl_constraint_get_constant(
977                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
978         void isl_constraint_get_coefficient(
979                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
980                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
981
982 The explicit representations of the existentially quantified
983 variables can be inspected using the following functions.
984 Note that the user is only allowed to use these functions
985 if the inspected set or map is the result of a call
986 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
987
988         __isl_give isl_div *isl_constraint_div(
989                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
990         void isl_div_get_constant(__isl_keep isl_div *div,
991                 isl_int *v);
992         void isl_div_get_denominator(__isl_keep isl_div *div,
993                 isl_int *v);
994         void isl_div_get_coefficient(__isl_keep isl_div *div,
995                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
996
997 To obtain the constraints of a basic map in matrix
998 form, use the following functions.
999
1000         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1001                         __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1002                         enum isl_dim_type c1,
1003                         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1004                         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1005         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1006                         __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1007                         enum isl_dim_type c1,
1008                         enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1009                         enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1010
1011 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1012 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1013 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1014 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1015
1016 The names of the domain and range spaces of a set or relation can be
1017 read off using the following functions.
1018
1019         const char *isl_set_get_tuple_name(
1020                 __isl_keep isl_set *set);
1021         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1022                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1023                 enum isl_dim_type type);
1024         const char *isl_map_get_tuple_name(
1025                 __isl_keep isl_map *map,
1026                 enum isl_dim_type type);
1027
1028 As with C<isl_dim_get_tuple_name>, the value returned points to
1029 an internal data structure.
1030 The names of individual dimensions can be read off using
1031 the following functions.
1032
1033         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1034                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1035                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1036         const char *isl_set_get_dim_name(
1037                 __isl_keep isl_set *set,
1038                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1039         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1040                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1041                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1042         const char *isl_map_get_dim_name(
1043                 __isl_keep isl_map *map,
1044                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1045
1046 These functions are mostly useful to obtain the names
1047 of the parameters.
1048
1049 =head2 Properties
1050
1051 =head3 Unary Properties
1052
1053 =over
1054
1055 =item * Emptiness
1056
1057 The following functions test whether the given set or relation
1058 contains any integer points.  The ``fast'' variants do not perform
1059 any computations, but simply check if the given set or relation
1060 is already known to be empty.
1061
1062         int isl_basic_set_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1063         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1064         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1065         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1066         int isl_basic_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1067         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1068         int isl_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1069         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1070         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1071
1072 =item * Universality
1073
1074         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1075         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1076         int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1077
1078 =item * Single-valuedness
1079
1080         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1081
1082 =item * Bijectivity
1083
1084         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1085
1086 =item * Wrapping
1087
1088 The followning functions check whether the domain of the given
1089 (basic) set is a wrapped relation.
1090
1091         int isl_basic_set_is_wrapping(
1092                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1093         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1094
1095 =back
1096
1097 =head3 Binary Properties
1098
1099 =over
1100
1101 =item * Equality
1102
1103         int isl_set_fast_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1104                 __isl_keep isl_set *set2);
1105         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1106                 __isl_keep isl_set *set2);
1107         int isl_basic_map_is_equal(
1108                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1109                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1110         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1111                 __isl_keep isl_map *map2);
1112         int isl_map_fast_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1113                 __isl_keep isl_map *map2);
1114         int isl_union_map_is_equal(
1115                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1116                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1117
1118 =item * Disjointness
1119
1120         int isl_set_fast_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1121                 __isl_keep isl_set *set2);
1122
1123 =item * Subset
1124
1125         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1126                 __isl_keep isl_set *set2);
1127         int isl_set_is_strict_subset(
1128                 __isl_keep isl_set *set1,
1129                 __isl_keep isl_set *set2);
1130         int isl_basic_map_is_subset(
1131                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1132                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1133         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1134                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1135                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1136         int isl_map_is_subset(
1137                 __isl_keep isl_map *map1,
1138                 __isl_keep isl_map *map2);
1139         int isl_map_is_strict_subset(
1140                 __isl_keep isl_map *map1,
1141                 __isl_keep isl_map *map2);
1142         int isl_union_map_is_subset(
1143                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1144                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1145         int isl_union_map_is_strict_subset(
1146                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1147                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1148
1149 =back
1150
1151 =head2 Unary Operations
1152
1153 =over
1154
1155 =item * Complement
1156
1157         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1158                 __isl_take isl_set *set);
1159
1160 =item * Inverse map
1161
1162         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1163                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1164         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1165                 __isl_take isl_map *map);
1166         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1167                 __isl_take isl_union_map *umap);
1168
1169 =item * Projection
1170
1171         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1172                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1173                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1174         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1175                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1176                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1177         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1178                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1179         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1180                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1181         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1182                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1183         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1184                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1185         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1186                 __isl_take isl_map *bmap);
1187         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1188                 __isl_take isl_map *map);
1189         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1190                 __isl_take isl_union_map *umap);
1191         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1192                 __isl_take isl_union_map *umap);
1193
1194         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1195                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1196         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1197                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1198         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1199         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1200         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1201                 __isl_take isl_union_map *umap);
1202         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1203                 __isl_take isl_union_map *umap);
1204
1205 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1206 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1207
1208 =item * Identity
1209
1210         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
1211                 __isl_take isl_set *set);
1212         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
1213                 __isl_take isl_union_set *uset);
1214
1215 Construct an identity relation on the given (union) set.
1216
1217 =item * Deltas
1218
1219         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
1220                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1221         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
1222         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
1223                 __isl_take isl_union_map *umap);
1224
1225 These functions return a (basic) set containing the differences
1226 between image elements and corresponding domain elements in the input.
1227
1228 =item * Coalescing
1229
1230 Simplify the representation of a set or relation by trying
1231 to combine pairs of basic sets or relations into a single
1232 basic set or relation.
1233
1234         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
1235         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
1236         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
1237                 __isl_take isl_union_set *uset);
1238         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
1239                 __isl_take isl_union_map *umap);
1240
1241 =item * Convex hull
1242
1243         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
1244                 __isl_take isl_set *set);
1245         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
1246                 __isl_take isl_map *map);
1247
1248 If the input set or relation has any existentially quantified
1249 variables, then the result of these operations is currently undefined.
1250
1251 =item * Simple hull
1252
1253         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
1254                 __isl_take isl_set *set);
1255         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
1256                 __isl_take isl_map *map);
1257
1258 These functions compute a single basic set or relation
1259 that contains the whole input set or relation.
1260 In particular, the output is described by translates
1261 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
1262
1263 =begin latex
1264
1265 (See \autoref{s:simple hull}.)
1266
1267 =end latex
1268
1269 =item * Affine hull
1270
1271         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
1272                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1273         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
1274                 __isl_take isl_set *set);
1275         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
1276                 __isl_take isl_union_set *uset);
1277         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
1278                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1279         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
1280                 __isl_take isl_map *map);
1281         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
1282                 __isl_take isl_union_map *umap);
1283
1284 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
1285 per space.
1286
1287 =item * Power
1288
1289         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
1290                 unsigned param, int *exact);
1291
1292 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
1293 The power I<k> is equated to the parameter at position C<param>.
1294 The result may be an overapproximation.  If the result is exact,
1295 then C<*exact> is set to C<1>.
1296 The current implementation only produces exact results for particular
1297 cases of piecewise translations (i.e., piecewise uniform dependences).
1298
1299 =item * Transitive closure
1300
1301         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
1302                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1303         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
1304                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1305
1306 Compute the transitive closure of C<map>.
1307 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1308 then C<*exact> is set to C<1>.
1309 The current implementation only produces exact results for particular
1310 cases of piecewise translations (i.e., piecewise uniform dependences).
1311
1312 =item * Reaching path lengths
1313
1314         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
1315                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1316
1317 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
1318 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
1319 end up in the given element.
1320 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1321 then C<*exact> is set to C<1>.
1322 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
1323 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
1324 In particular, if the input relation is a dependence relation
1325 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
1326 to the free schedule.
1327 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
1328 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
1329 the overapproximation), then you will get an error message.
1330
1331 =item * Wrapping
1332
1333         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
1334                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1335         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
1336                 __isl_take isl_map *map);
1337         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
1338                 __isl_take isl_union_map *umap);
1339         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
1340                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1341         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
1342                 __isl_take isl_set *set);
1343         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
1344                 __isl_take isl_union_set *uset);
1345
1346 =item * Flattening
1347
1348 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
1349 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
1350 then the name of the space is also removed.
1351
1352         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
1353                 __isl_take isl_set *set);
1354         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
1355                 __isl_take isl_map *map);
1356
1357 =item * Dimension manipulation
1358
1359         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
1360                 __isl_take isl_set *set,
1361                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1362         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
1363                 __isl_take isl_map *map,
1364                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1365
1366 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
1367 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
1368 structure of the space.  However, the above functions can be useful
1369 to add new parameters.
1370
1371 =back
1372
1373 =head2 Binary Operations
1374
1375 The two arguments of a binary operation not only need to live
1376 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
1377 the same (number of) parameters.
1378
1379 =head3 Basic Operations
1380
1381 =over
1382
1383 =item * Intersection
1384
1385         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
1386                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1387                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1388         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
1389                 __isl_take isl_set *set1,
1390                 __isl_take isl_set *set2);
1391         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
1392                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1393                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1394         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1395                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1396                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1397         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1398                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1399                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1400         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
1401                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1402                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1403         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
1404                 __isl_take isl_map *map,
1405                 __isl_take isl_set *set);
1406         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
1407                 __isl_take isl_map *map,
1408                 __isl_take isl_set *set);
1409         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
1410                 __isl_take isl_map *map1,
1411                 __isl_take isl_map *map2);
1412         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
1413                 __isl_take isl_union_map *umap,
1414                 __isl_take isl_union_set *uset);
1415         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
1416                 __isl_take isl_union_map *umap,
1417                 __isl_take isl_union_set *uset);
1418         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
1419                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1420                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1421
1422 =item * Union
1423
1424         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
1425                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1426                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1427         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
1428                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1429                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1430         __isl_give isl_set *isl_set_union(
1431                 __isl_take isl_set *set1,
1432                 __isl_take isl_set *set2);
1433         __isl_give isl_map *isl_map_union(
1434                 __isl_take isl_map *map1,
1435                 __isl_take isl_map *map2);
1436         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
1437                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1438                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1439         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
1440                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1441                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1442
1443 =item * Set difference
1444
1445         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
1446                 __isl_take isl_set *set1,
1447                 __isl_take isl_set *set2);
1448         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
1449                 __isl_take isl_map *map1,
1450                 __isl_take isl_map *map2);
1451         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
1452                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1453                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1454         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
1455                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1456                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1457
1458 =item * Application
1459
1460         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
1461                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1462                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1463         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
1464                 __isl_take isl_set *set,
1465                 __isl_take isl_map *map);
1466         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
1467                 __isl_take isl_union_set *uset,
1468                 __isl_take isl_union_map *umap);
1469         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
1470                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1471                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1472         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
1473                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1474                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1475         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
1476                 __isl_take isl_map *map1,
1477                 __isl_take isl_map *map2);
1478         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
1479                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1480                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1481         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
1482                 __isl_take isl_map *map1,
1483                 __isl_take isl_map *map2);
1484         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
1485                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1486                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1487
1488 =item * Simplification
1489
1490         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
1491                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1492                 __isl_take isl_basic_set *context);
1493         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
1494                 __isl_take isl_set *context);
1495         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
1496                 __isl_take isl_union_set *uset,
1497                 __isl_take isl_union_set *context);
1498         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
1499                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1500                 __isl_take isl_basic_map *context);
1501         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
1502                 __isl_take isl_map *context);
1503         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
1504                 __isl_take isl_union_map *umap,
1505                 __isl_take isl_union_map *context);
1506
1507 The gist operation returns a set or relation that has the
1508 same intersection with the context as the input set or relation.
1509 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
1510 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
1511 are removed.
1512 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
1513 per space.
1514
1515 =back
1516
1517 =head3 Lexicographic Optimization
1518
1519 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
1520 the following functions
1521 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
1522 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
1523 that satisfy C<dom>.
1524 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
1525 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
1526 has no elements.
1527 In other words, the union of the parameter values
1528 for which the result is non-empty and of C<*empty>
1529 is equal to C<dom>.
1530
1531         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
1532                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1533                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1534                 __isl_give isl_set **empty);
1535         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
1536                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1537                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1538                 __isl_give isl_set **empty);
1539         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
1540                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
1541                 __isl_give isl_set **empty);
1542         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
1543                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
1544                 __isl_give isl_set **empty);
1545
1546 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
1547 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
1548 of the elements in C<set> (or C<bset>).
1549 In case of union sets, the optimum is computed per space.
1550
1551         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
1552                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1553         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
1554                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1555         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
1556                 __isl_take isl_set *set);
1557         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
1558                 __isl_take isl_set *set);
1559         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
1560                 __isl_take isl_union_set *uset);
1561         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
1562                 __isl_take isl_union_set *uset);
1563
1564 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
1565 the following functions
1566 compute a relation that maps each element of C<dom>
1567 to the single lexicographic minimum or maximum
1568 of the elements that are associated to that same
1569 element in C<map> (or C<bmap>).
1570 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
1571 that contains the elements in C<dom> that do not map
1572 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
1573 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
1574 is equal to C<dom>.
1575
1576         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
1577                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1578                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1579                 __isl_give isl_set **empty);
1580         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
1581                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1582                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1583                 __isl_give isl_set **empty);
1584         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
1585                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
1586                 __isl_give isl_set **empty);
1587         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
1588                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
1589                 __isl_give isl_set **empty);
1590
1591 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
1592 return a map mapping each element in the domain of
1593 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
1594 of all elements associated to that element.
1595 In case of union relations, the optimum is computed per space.
1596
1597         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
1598                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1599         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
1600                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1601         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
1602                 __isl_take isl_map *map);
1603         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
1604                 __isl_take isl_map *map);
1605         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
1606                 __isl_take isl_union_map *umap);
1607         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
1608                 __isl_take isl_union_map *umap);
1609
1610 =head2 Matrices
1611
1612 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
1613
1614         #include <isl_mat.h>
1615         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1616                 unsigned n_row, unsigned n_col);
1617         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
1618         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
1619
1620 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
1621 The elements can be changed and inspected using the following functions.
1622
1623         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
1624         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
1625         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
1626                 int row, int col, isl_int *v);
1627         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
1628                 int row, int col, isl_int v);
1629
1630 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
1631 In that case, the value of C<*v> is undefined.
1632
1633 The following function can be used to compute the (right) inverse
1634 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
1635 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
1636 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
1637
1638         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
1639
1640 The following function can be used to compute the (right) kernel
1641 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
1642 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
1643
1644         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
1645
1646 =head2 Points
1647
1648 Points are elements of a set.  They can be used to construct
1649 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
1650 individual elements of a set.
1651 The zero point (the origin) can be created using
1652
1653         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_dim *dim);
1654
1655 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
1656 using
1657
1658         void isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
1659                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1660         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
1661                 __isl_take isl_point *pnt,
1662                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1663
1664         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
1665                 __isl_take isl_point *pnt,
1666                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
1667         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
1668                 __isl_take isl_point *pnt,
1669                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
1670
1671 Points can be copied or freed using
1672
1673         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
1674                 __isl_keep isl_point *pnt);
1675         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
1676
1677 A singleton set can be created from a point using
1678
1679         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
1680                 __isl_take isl_point *pnt);
1681
1682 and a box can be created from two opposite extremal points using
1683
1684         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
1685                 __isl_take isl_point *pnt1,
1686                 __isl_take isl_point *pnt2);
1687
1688 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
1689 the following functions.
1690
1691         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
1692                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
1693                 void *user);
1694         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
1695                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
1696                 void *user);
1697
1698 The function C<fn> is called for each integer point in
1699 C<set> with as second argument the last argument of
1700 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
1701 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
1702 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
1703 enumerating and return C<-1> as well.
1704 If the enumeration is performed successfully and to completion,
1705 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
1706
1707 To obtain a single point of a (basic) set, use
1708
1709         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
1710                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1711         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
1712                 __isl_take isl_set *set);
1713
1714 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
1715 resulting point will be ``void'', a property that can be
1716 tested using
1717
1718         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
1719
1720 =head2 Piecewise Quasipolynomials
1721
1722 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
1723 a parametric point to a rational value.
1724 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
1725 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
1726 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
1727 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
1728 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
1729 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
1730 that contains the point.  Outside of the union of cells,
1731 the value is assumed to be zero.
1732 For example, the piecewise quasipolynomial
1733
1734         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
1735
1736 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
1737 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
1738 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
1739 defined over different domains.
1740 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
1741 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
1742 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
1743 the number of points in the map
1744
1745         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
1746
1747 =head3 Printing (Piecewise) Quasipolynomials
1748
1749 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
1750 using the following functions.
1751
1752         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
1753                 __isl_take isl_printer *p,
1754                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
1755
1756         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
1757                 __isl_take isl_printer *p,
1758                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1759
1760         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
1761                 __isl_take isl_printer *p,
1762                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1763
1764 The output format of the printer
1765 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
1766 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
1767 is supported.
1768 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
1769 to set the names of all dimensions
1770
1771         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
1772                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
1773                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1774                 const char *s);
1775         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
1776         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
1777                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1778                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1779                 const char *s);
1780
1781 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
1782
1783 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
1784 More complicated quasipolynomials can be created by applying
1785 operations such as addition and multiplication
1786 on the resulting quasipolynomials
1787
1788         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero(
1789                 __isl_take isl_dim *dim);
1790         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one(
1791                 __isl_take isl_dim *dim);
1792         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty(
1793                 __isl_take isl_dim *dim);
1794         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty(
1795                 __isl_take isl_dim *dim);
1796         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan(
1797                 __isl_take isl_dim *dim);
1798         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst(
1799                 __isl_take isl_dim *dim,
1800                 const isl_int n, const isl_int d);
1801         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_div(
1802                 __isl_take isl_div *div);
1803         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var(
1804                 __isl_take isl_dim *dim,
1805                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1806
1807 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
1808 with a single cell can be created using the following functions.
1809 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
1810 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
1811
1812         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
1813                 __isl_take isl_dim *dim);
1814         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
1815                 __isl_take isl_set *set,
1816                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
1817
1818         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
1819                 __isl_take isl_dim *dim);
1820         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
1821                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1822         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
1823                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1824                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1825
1826 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
1827 functions.
1828
1829         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
1830                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
1831         void isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
1832
1833         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
1834                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1835         void isl_pw_qpolynomial_free(
1836                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1837
1838         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
1839                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1840         void isl_union_pw_qpolynomial_free(
1841                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1842
1843 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
1844
1845 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
1846 piecewise quasipolynomial, use the following function
1847
1848         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
1849                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1850                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
1851                 void *user);
1852
1853 To extract the piecewise quasipolynomial from a union with a given dimension
1854 specification, use
1855
1856         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
1857         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
1858                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1859                 __isl_take isl_dim *dim);
1860
1861 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
1862 use either of the following two functions
1863
1864         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
1865                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1866                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
1867                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
1868                           void *user), void *user);
1869         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
1870                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1871                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
1872                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
1873                           void *user), void *user);
1874
1875 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
1876 and C<-1> on failure.  The difference between
1877 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
1878 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
1879 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
1880 compute unique representations for all existentially quantified
1881 variables and then turn these existentially quantified variables
1882 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
1883 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
1884 will not have any existentially quantified variables, but that
1885 the dimensions of the sets may be different for different
1886 invocations of C<fn>.
1887
1888 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
1889 use
1890
1891         int isl_qpolynomial_foreach_term(
1892                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
1893                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
1894                           void *user), void *user);
1895
1896 The terms themselves can be inspected and freed using
1897 these functions
1898
1899         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
1900                 enum isl_dim_type type);
1901         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
1902                 isl_int *n);
1903         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
1904                 isl_int *d);
1905         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
1906                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1907         __isl_give isl_div *isl_term_get_div(
1908                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
1909         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
1910
1911 Each term is a product of parameters, set variables and
1912 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
1913 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
1914 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
1915 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
1916 using C<isl_int_init> before calling these functions.
1917
1918 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
1919
1920 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
1921 use the following function.
1922
1923         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
1924                 isl_int *n, isl_int *d);
1925
1926 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
1927 then the numerator and denominator of the constant
1928 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
1929
1930 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
1931
1932         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
1933                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
1934         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
1935                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
1936                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
1937         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
1938                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
1939                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
1940         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
1941                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
1942                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
1943
1944         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
1945                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1946                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1947         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
1948                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1949                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1950         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
1951                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1952                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1953         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
1954                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1955         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
1956                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
1957                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
1958
1959         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
1960                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
1961                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
1962         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
1963                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
1964                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
1965         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
1966                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
1967                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
1968
1969         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
1970                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1971                 __isl_take isl_point *pnt);
1972
1973         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
1974                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1975                 __isl_take isl_point *pnt);
1976
1977         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
1978                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
1979         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
1980                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
1981                 __isl_take isl_set *set);
1982
1983         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
1984                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1985         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
1986                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
1987                 __isl_take isl_union_set *uset);
1988
1989         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
1990                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
1991
1992         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
1993                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
1994                 __isl_take isl_set *context);
1995
1996         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
1997                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
1998                 __isl_take isl_union_set *context);
1999
2000 The gist operation applies the gist operation to each of
2001 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
2002 In future, the operation will also exploit the context
2003 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
2004
2005 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
2006
2007 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
2008 reduction (or fold) of quasipolynomials.
2009 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
2010 The objects are mainly used to represent the result of
2011 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
2012 i.e., as the result of the following function.
2013
2014         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
2015                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2016                 enum isl_fold type, int *tight);
2017
2018         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
2019                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2020                 enum isl_fold type, int *tight);
2021
2022 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
2023 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
2024 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
2025 of the parameters there is at least
2026 one element in the domain that reaches the bound.
2027 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
2028 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
2029 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
2030 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
2031 wrapped relation becomes the domain of the result.
2032
2033 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
2034 following functions.
2035
2036         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
2037                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
2038         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
2039                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2040         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
2041                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2042         void isl_qpolynomial_fold_free(
2043                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
2044         void isl_pw_qpolynomial_fold_free(
2045                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2046         void isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
2047                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2048
2049 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
2050
2051 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
2052 using the following function.
2053
2054         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
2055                 __isl_take isl_printer *p,
2056                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2057         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
2058                 __isl_take isl_printer *p,
2059                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2060
2061 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
2062 output format of the printer
2063 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
2064 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
2065 output format of the printer
2066 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL>.
2067
2068 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
2069
2070 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
2071 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
2072
2073         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
2074                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2075                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2076                             void *user), void *user);
2077
2078 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
2079 use either of the following two functions
2080
2081         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
2082                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2083                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2084                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
2085                           void *user), void *user);
2086         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
2087                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2088                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2089                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
2090                           void *user), void *user);
2091
2092 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
2093 of the difference between these two functions.
2094
2095 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
2096
2097         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
2098                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
2099                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
2100                           void *user), void *user);
2101
2102 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
2103
2104         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
2105                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
2106                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
2107
2108         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
2109                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
2110                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
2111
2112         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
2113                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2114                 __isl_take isl_point *pnt);
2115
2116         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
2117                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2118                 __isl_take isl_point *pnt);
2119
2120         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
2121                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2122         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
2123                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2124                 __isl_take isl_union_set *uset);
2125
2126         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
2127                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2128
2129         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
2130                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2131
2132         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
2133                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2134                 __isl_take isl_set *context);
2135
2136         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
2137                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2138                 __isl_take isl_union_set *context);
2139
2140 The gist operation applies the gist operation to each of
2141 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
2142 In future, the operation will also exploit the context
2143 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
2144
2145         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
2146         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
2147                 __isl_take isl_map *map,
2148                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2149                 int *tight);
2150         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
2151         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
2152                 __isl_take isl_union_map *umap,
2153                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2154                 int *tight);
2155
2156 These functions
2157 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
2158 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
2159 over all elements in the intersection of the range of the map
2160 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
2161 as a function of an element in the domain of the map.
2162
2163 =head2 Dependence Analysis
2164
2165 C<isl> contains specialized functionality for performing
2166 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
2167 and a collection of possible I<source> access relations,
2168 C<isl> can compute relations that describe
2169 for each iteration of the sink access, which iteration
2170 of which of the source access relations was the last
2171 to access the same data element before the given iteration
2172 of the sink access.
2173 To compute standard flow dependences, the sink should be
2174 a read, while the sources should be writes.
2175 If any of the source accesses are marked as being I<may>
2176 accesses, then there will be a dependence to the last
2177 I<must> access B<and> to any I<may> access that follows
2178 this last I<must> access.
2179 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
2180 then memory based dependence analysis is performed.
2181 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
2182 then value based dependence analysis is performed.
2183
2184         #include <isl_flow.h>
2185
2186         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
2187
2188         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
2189                 __isl_take isl_map *sink,
2190                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
2191                 int max_source);
2192         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
2193                 __isl_take isl_access_info *acc,
2194                 __isl_take isl_map *source, int must,
2195                 void *source_user);
2196         void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
2197
2198         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
2199                 __isl_take isl_access_info *acc);
2200
2201         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
2202                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
2203                           void *dep_user, void *user),
2204                 void *user);
2205         __isl_give isl_set *isl_flow_get_no_source(
2206                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
2207         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
2208
2209 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
2210 dependence analysis.  The other functions are used to construct
2211 the input for this function or to read off the output.
2212
2213 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
2214 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
2215 The arguments to this functions are the sink access relation
2216 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
2217 access to the user, a callback function for specifying the
2218 relative order of source and sink accesses, and the number
2219 of source access relations that will be added.
2220 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
2221 The function is called with two user supplied tokens identifying
2222 either a source or the sink and it should return the shared nesting
2223 level and the relative order of the two accesses.
2224 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
2225 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
2226 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
2227 it should return I<2 * n>.
2228 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
2229 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
2230 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
2231 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
2232 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
2233 of the relation accesses I<all> elements in its image.
2234 The C<source_user> token is again used to identify
2235 the source access.  The range of the source access relation
2236 C<source> should have the same dimension as the range
2237 of the sink access relation.
2238 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
2239 called explicitly, because it is called implicitly by
2240 C<isl_access_info_compute_flow>.
2241
2242 The result of the dependence analysis is collected in an
2243 C<isl_flow>.  There may be elements in the domain of
2244 the sink access for which no preceding source access could be
2245 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
2246 The sets of these elements can be obtained through
2247 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
2248 and the second with C<must> unset.
2249 In the case of standard flow dependence analysis,
2250 with the sink a read and the sources I<must> writes,
2251 the first set corresponds to the reads from uninitialized
2252 array elements and the second set is empty.
2253 The actual flow dependences can be extracted using
2254 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
2255 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
2256 a source and the sink.  The callback function is called
2257 with four arguments, the actual flow dependence relation
2258 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
2259 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
2260 identifying the source and an additional C<void *> with value
2261 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
2262 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
2263 source and if it is not followed by any I<may> sources.
2264
2265 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
2266 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
2267
2268 A higher-level interface to dependence analysis is provided
2269 by the following function.
2270
2271         #include <isl_flow.h>
2272
2273         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
2274                 __isl_take isl_union_map *must_source,
2275                 __isl_take isl_union_map *may_source,
2276                 __isl_take isl_union_map *schedule,
2277                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
2278                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
2279                 __isl_give isl_union_set **must_no_source,
2280                 __isl_give isl_union_set **may_no_source);
2281
2282 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
2283 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
2284 of the domains of the accesses and of the schedule.
2285 The relative order of the iteration domains is given by the
2286 schedule.  Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
2287 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
2288 any of the other arguments is treated as an error.
2289
2290 =head2 Parametric Vertex Enumeration
2291
2292 The parametric vertex enumeration described in this section
2293 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
2294 library.
2295
2296         #include <isl_vertices.h>
2297         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
2298                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2299
2300 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
2301 actual computation of the parametric vertices and the chamber
2302 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
2303 This information can be queried by either iterating over all
2304 the vertices or iterating over all the chambers or cells
2305 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
2306
2307         int isl_vertices_foreach_vertex(
2308                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
2309                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
2310                 void *user);
2311
2312         int isl_vertices_foreach_cell(
2313                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
2314                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
2315                 void *user);
2316         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
2317                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
2318                 void *user);
2319
2320 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
2321 the following.
2322
2323         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
2324                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
2325         int isl_vertices_get_n_vertices(
2326                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
2327         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
2328
2329 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
2330
2331         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
2332         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
2333         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
2334                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
2335         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
2336                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
2337         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
2338
2339 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
2340 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
2341 of the vertex.
2342 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
2343 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
2344 and should not be mixed with integer sets.
2345
2346 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
2347
2348         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
2349         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
2350                 __isl_keep isl_cell *cell);
2351         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
2352
2353 =head1 Applications
2354
2355 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
2356 it also contains some basic applications that use some
2357 of the functionality of C<isl>.
2358 The input may be specified in either the L<isl format>
2359 or the L<PolyLib format>.
2360
2361 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
2362
2363 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
2364 an integer element of the polyhedron, if there is any.
2365 The first column in the output is the denominator and is always
2366 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
2367 then a vector of length zero is printed.
2368
2369 =head2 C<isl_pip>
2370
2371 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
2372 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
2373 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
2374 of constraints on a parametric polyhedron.
2375 The coefficients of the parameters appear in the last columns
2376 (but before the final constant column).
2377 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
2378 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
2379 is just a dump of the internal state.
2380
2381 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
2382
2383 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
2384 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
2385 If an affine objective function
2386 is given, then the constant should appear in the last column.
2387
2388 =head2 C<isl_polytope_scan>
2389
2390 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
2391 all integer points in the polytope.
2392
2393 =head1 C<isl-polylib>
2394
2395 The C<isl-polylib> library provides the following functions for converting
2396 between C<isl> objects and C<PolyLib> objects.
2397 The library is distributed separately for licensing reasons.
2398
2399         #include <isl_set_polylib.h>
2400         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_new_from_polylib(
2401                 Polyhedron *P, __isl_take isl_dim *dim);
2402         Polyhedron *isl_basic_set_to_polylib(
2403                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2404         __isl_give isl_set *isl_set_new_from_polylib(Polyhedron *D,
2405                 __isl_take isl_dim *dim);
2406         Polyhedron *isl_set_to_polylib(__isl_keep isl_set *set);
2407
2408         #include <isl_map_polylib.h>
2409         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_new_from_polylib(
2410                 Polyhedron *P, __isl_take isl_dim *dim);
2411         __isl_give isl_map *isl_map_new_from_polylib(Polyhedron *D,
2412                 __isl_take isl_dim *dim);
2413         Polyhedron *isl_basic_map_to_polylib(
2414                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2415         Polyhedron *isl_map_to_polylib(__isl_keep isl_map *map);