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