isl_input.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
   3  * Copyright 2010      INRIA Saclay
   4  * Copyright 2012      Ecole Normale Superieure
   5  *
   6  * Use of this software is governed by the MIT license
   7  *
   8  * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
   9  * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
  10  * and INRIA Saclay - Ile-de-France, Parc Club Orsay Universite,
  11  * ZAC des vignes, 4 rue Jacques Monod, 91893 Orsay, France
  12  * and Ecole Normale Superieure, 45 rue d’Ulm, 75230 Paris, France
  13  */
  14
  15 #include <ctype.h>
  16 #include <stdio.h>
  17 #include <string.h>
  18 #include <isl_ctx_private.h>
  19 #include <isl_map_private.h>
  20 #include <isl/set.h>
  21 #include <isl/seq.h>
  22 #include <isl_stream_private.h>
  23 #include <isl/obj.h>
  24 #include "isl_polynomial_private.h"
  25 #include <isl/union_map.h>
  26 #include <isl_mat_private.h>
  27 #include <isl_aff_private.h>
  28 #include <isl/list.h>
  29
  30 struct variable {
  31         char                    *name;
  32         int                      pos;
  33         struct variable         *next;
  34 };
  35
  36 struct vars {
  37         struct isl_ctx  *ctx;
  38         int              n;
  39         struct variable *v;
  40 };
  41
  42 static struct vars *vars_new(struct isl_ctx *ctx)
  43 {
  44         struct vars *v;
  45         v = isl_alloc_type(ctx, struct vars);
  46         if (!v)
  47                 return NULL;
  48         v->ctx = ctx;
  49         v->n = 0;
  50         v->v = NULL;
  51         return v;
  52 }
  53
  54 static void variable_free(struct variable *var)
  55 {
  56         while (var) {
  57                 struct variable *next = var->next;
  58                 free(var->name);
  59                 free(var);
  60                 var = next;
  61         }
  62 }
  63
  64 static void vars_free(struct vars *v)
  65 {
  66         if (!v)
  67                 return;
  68         variable_free(v->v);
  69         free(v);
  70 }
  71
  72 static void vars_drop(struct vars *v, int n)
  73 {
  74         struct variable *var;
  75
  76         if (!v || !v->v)
  77                 return;
  78
  79         v->n -= n;
  80
  81         var = v->v;
  82         while (--n >= 0) {
  83                 struct variable *next = var->next;
  84                 free(var->name);
  85                 free(var);
  86                 var = next;
  87         }
  88         v->v = var;
  89 }
  90
  91 static struct variable *variable_new(struct vars *v, const char *name, int len,
  92                                 int pos)
  93 {
  94         struct variable *var;
  95         var = isl_calloc_type(v->ctx, struct variable);
  96         if (!var)
  97                 goto error;
  98         var->name = strdup(name);
  99         var->name[len] = '\0';
 100         var->pos = pos;
 101         var->next = v->v;
 102         return var;
 103 error:
 104         variable_free(v->v);
 105         return NULL;
 106 }
 107
 108 static int vars_pos(struct vars *v, const char *s, int len)
 109 {
 110         int pos;
 111         struct variable *q;
 112
 113         if (len == -1)
 114                 len = strlen(s);
 115         for (q = v->v; q; q = q->next) {
 116                 if (strncmp(q->name, s, len) == 0 && q->name[len] == '\0')
 117                         break;
 118         }
 119         if (q)
 120                 pos = q->pos;
 121         else {
 122                 pos = v->n;
 123                 v->v = variable_new(v, s, len, v->n);
 124                 if (!v->v)
 125                         return -1;
 126                 v->n++;
 127         }
 128         return pos;
 129 }
 130
 131 static int vars_add_anon(struct vars *v)
 132 {
 133         v->v = variable_new(v, "", 0, v->n);
 134
 135         if (!v->v)
 136                 return -1;
 137         v->n++;
 138
 139         return 0;
 140 }
 141
 142 /* Obtain next token, with some preprocessing.
 143  * In particular, evaluate expressions of the form x^y,
 144  * with x and y values.
 145  */
 146 static struct isl_token *next_token(struct isl_stream *s)
 147 {
 148         struct isl_token *tok, *tok2;
 149
 150         tok = isl_stream_next_token(s);
 151         if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE)
 152                 return tok;
 153         if (!isl_stream_eat_if_available(s, '^'))
 154                 return tok;
 155         tok2 = isl_stream_next_token(s);
 156         if (!tok2 || tok2->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
 157                 isl_stream_error(s, tok2, "expecting constant value");
 158                 goto error;
 159         }
 160
 161         isl_int_pow_ui(tok->u.v, tok->u.v, isl_int_get_ui(tok2->u.v));
 162
 163         isl_token_free(tok2);
 164         return tok;
 165 error:
 166         isl_token_free(tok);
 167         isl_token_free(tok2);
 168         return NULL;
 169 }
 170
 171 static int accept_cst_factor(struct isl_stream *s, isl_int *f)
 172 {
 173         struct isl_token *tok;
 174
 175         tok = next_token(s);
 176         if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
 177                 isl_stream_error(s, tok, "expecting constant value");
 178                 goto error;
 179         }
 180
 181         isl_int_mul(*f, *f, tok->u.v);
 182
 183         isl_token_free(tok);
 184
 185         if (isl_stream_eat_if_available(s, '*'))
 186                 return accept_cst_factor(s, f);
 187
 188         return 0;
 189 error:
 190         isl_token_free(tok);
 191         return -1;
 192 }
 193
 194 /* Given an affine expression aff, return an affine expression
 195  * for aff % d, with d the next token on the stream, which is
 196  * assumed to be a constant.
 197  *
 198  * We introduce an integer division q = [aff/d] and the result
 199  * is set to aff - d q.
 200  */
 201 static __isl_give isl_pw_aff *affine_mod(struct isl_stream *s,
 202         struct vars *v, __isl_take isl_pw_aff *aff)
 203 {
 204         struct isl_token *tok;
 205         isl_pw_aff *q;
 206
 207         tok = next_token(s);
 208         if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
 209                 isl_stream_error(s, tok, "expecting constant value");
 210                 goto error;
 211         }
 212
 213         q = isl_pw_aff_copy(aff);
 214         q = isl_pw_aff_scale_down(q, tok->u.v);
 215         q = isl_pw_aff_floor(q);
 216         q = isl_pw_aff_scale(q, tok->u.v);
 217
 218         aff = isl_pw_aff_sub(aff, q);
 219
 220         isl_token_free(tok);
 221         return aff;
 222 error:
 223         isl_pw_aff_free(aff);
 224         isl_token_free(tok);
 225         return NULL;
 226 }
 227
 228 static __isl_give isl_pw_aff *accept_affine(struct isl_stream *s,
 229         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v);
 230 static __isl_give isl_pw_aff_list *accept_affine_list(struct isl_stream *s,
 231         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v);
 232
 233 static __isl_give isl_pw_aff *accept_minmax(struct isl_stream *s,
 234         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v)
 235 {
 236         struct isl_token *tok;
 237         isl_pw_aff_list *list = NULL;
 238         int min;
 239
 240         tok = isl_stream_next_token(s);
 241         if (!tok)
 242                 goto error;
 243         min = tok->type == ISL_TOKEN_MIN;
 244         isl_token_free(tok);
 245
 246         if (isl_stream_eat(s, '('))
 247                 goto error;
 248
 249         list = accept_affine_list(s, isl_space_copy(dim), v);
 250         if (!list)
 251                 goto error;
 252
 253         if (isl_stream_eat(s, ')'))
 254                 goto error;
 255
 256         isl_space_free(dim);
 257         return min ? isl_pw_aff_list_min(list) : isl_pw_aff_list_max(list);
 258 error:
 259         isl_space_free(dim);
 260         isl_pw_aff_list_free(list);
 261         return NULL;
 262 }
 263
 264 static __isl_give isl_pw_aff *accept_div(struct isl_stream *s,
 265         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v)
 266 {
 267         struct isl_token *tok;
 268         int f = 0;
 269         int c = 0;
 270         isl_pw_aff *pwaff = NULL;
 271
 272         if (isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_FLOORD))
 273                 f = 1;
 274         else if (isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_CEILD))
 275                 c = 1;
 276         if (f || c) {
 277                 if (isl_stream_eat(s, '('))
 278                         goto error;
 279         } else {
 280                 if (isl_stream_eat(s, '['))
 281                         goto error;
 282         }
 283
 284         pwaff = accept_affine(s, isl_space_copy(dim), v);
 285
 286         if (f || c) {
 287                 if (isl_stream_eat(s, ','))
 288                         goto error;
 289
 290                 tok = next_token(s);
 291                 if (!tok)
 292                         goto error;
 293                 if (tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
 294                         isl_stream_error(s, tok, "expected denominator");
 295                         isl_stream_push_token(s, tok);
 296                         goto error;
 297                 }
 298                 isl_pw_aff_scale_down(pwaff,  tok->u.v);
 299                 isl_token_free(tok);
 300         }
 301
 302         if (c)
 303                 pwaff = isl_pw_aff_ceil(pwaff);
 304         else
 305                 pwaff = isl_pw_aff_floor(pwaff);
 306
 307         if (f || c) {
 308                 if (isl_stream_eat(s, ')'))
 309                         goto error;
 310         } else {
 311                 if (isl_stream_eat(s, ']'))
 312                         goto error;
 313         }
 314
 315         isl_space_free(dim);
 316         return pwaff;
 317 error:
 318         isl_space_free(dim);
 319         isl_pw_aff_free(pwaff);
 320         return NULL;
 321 }
 322
 323 static __isl_give isl_pw_aff *accept_affine_factor(struct isl_stream *s,
 324         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v)
 325 {
 326         struct isl_token *tok = NULL;
 327         isl_pw_aff *res = NULL;
 328
 329         tok = next_token(s);
 330         if (!tok) {
 331                 isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
 332                 goto error;
 333         }
 334
 335         if (tok->type == ISL_TOKEN_AFF) {
 336                 res = isl_pw_aff_copy(tok->u.pwaff);
 337                 isl_token_free(tok);
 338         } else if (tok->type == ISL_TOKEN_IDENT) {
 339                 int n = v->n;
 340                 int pos = vars_pos(v, tok->u.s, -1);
 341                 isl_aff *aff;
 342
 343                 if (pos < 0)
 344                         goto error;
 345                 if (pos >= n) {
 346                         isl_stream_error(s, tok, "unknown identifier");
 347                         goto error;
 348                 }
 349
 350                 aff = isl_aff_zero_on_domain(isl_local_space_from_space(isl_space_copy(dim)));
 351                 if (!aff)
 352                         goto error;
 353                 isl_int_set_si(aff->v->el[2 + pos], 1);
 354                 res = isl_pw_aff_from_aff(aff);
 355                 isl_token_free(tok);
 356         } else if (tok->type == ISL_TOKEN_VALUE) {
 357                 if (isl_stream_eat_if_available(s, '*')) {
 358                         res = accept_affine_factor(s, isl_space_copy(dim), v);
 359                         res = isl_pw_aff_scale(res, tok->u.v);
 360                 } else {
 361                         isl_local_space *ls;
 362                         isl_aff *aff;
 363                         ls = isl_local_space_from_space(isl_space_copy(dim));
 364                         aff = isl_aff_zero_on_domain(ls);
 365                         aff = isl_aff_add_constant(aff, tok->u.v);
 366                         res = isl_pw_aff_from_aff(aff);
 367                 }
 368                 isl_token_free(tok);
 369         } else if (tok->type == '(') {
 370                 isl_token_free(tok);
 371                 tok = NULL;
 372                 res = accept_affine(s, isl_space_copy(dim), v);
 373                 if (!res)
 374                         goto error;
 375                 if (isl_stream_eat(s, ')'))
 376                         goto error;
 377         } else if (tok->type == '[' ||
 378                     tok->type == ISL_TOKEN_FLOORD ||
 379                     tok->type == ISL_TOKEN_CEILD) {
 380                 isl_stream_push_token(s, tok);
 381                 tok = NULL;
 382                 res = accept_div(s, isl_space_copy(dim), v);
 383         } else if (tok->type == ISL_TOKEN_MIN || tok->type == ISL_TOKEN_MAX) {
 384                 isl_stream_push_token(s, tok);
 385                 tok = NULL;
 386                 res = accept_minmax(s, isl_space_copy(dim), v);
 387         } else {
 388                 isl_stream_error(s, tok, "expecting factor");
 389                 goto error;
 390         }
 391         if (isl_stream_eat_if_available(s, '%') ||
 392             isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_MOD)) {
 393                 isl_space_free(dim);
 394                 return affine_mod(s, v, res);
 395         }
 396         if (isl_stream_eat_if_available(s, '*')) {
 397                 isl_int f;
 398                 isl_int_init(f);
 399                 isl_int_set_si(f, 1);
 400                 if (accept_cst_factor(s, &f) < 0) {
 401                         isl_int_clear(f);
 402                         goto error2;
 403                 }
 404                 res = isl_pw_aff_scale(res, f);
 405                 isl_int_clear(f);
 406         }
 407         if (isl_stream_eat_if_available(s, '/')) {
 408                 isl_int f;
 409                 isl_int_init(f);
 410                 isl_int_set_si(f, 1);
 411                 if (accept_cst_factor(s, &f) < 0) {
 412                         isl_int_clear(f);
 413                         goto error2;
 414                 }
 415                 res = isl_pw_aff_scale_down(res, f);
 416                 isl_int_clear(f);
 417         }
 418
 419         isl_space_free(dim);
 420         return res;
 421 error:
 422         isl_token_free(tok);
 423 error2:
 424         isl_pw_aff_free(res);
 425         isl_space_free(dim);
 426         return NULL;
 427 }
 428
 429 static __isl_give isl_pw_aff *add_cst(__isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int v)
 430 {
 431         isl_aff *aff;
 432         isl_space *space;
 433
 434         space = isl_pw_aff_get_domain_space(pwaff);
 435         aff = isl_aff_zero_on_domain(isl_local_space_from_space(space));
 436         aff = isl_aff_add_constant(aff, v);
 437
 438         return isl_pw_aff_add(pwaff, isl_pw_aff_from_aff(aff));
 439 }
 440
 441 static __isl_give isl_pw_aff *accept_affine(struct isl_stream *s,
 442         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v)
 443 {
 444         struct isl_token *tok = NULL;
 445         isl_local_space *ls;
 446         isl_pw_aff *res;
 447         int sign = 1;
 448
 449         ls = isl_local_space_from_space(isl_space_copy(dim));
 450         res = isl_pw_aff_from_aff(isl_aff_zero_on_domain(ls));
 451         if (!res)
 452                 goto error;
 453
 454         for (;;) {
 455                 tok = next_token(s);
 456                 if (!tok) {
 457                         isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
 458                         goto error;
 459                 }
 460                 if (tok->type == '-') {
 461                         sign = -sign;
 462                         isl_token_free(tok);
 463                         continue;
 464                 }
 465                 if (tok->type == '(' || tok->type == '[' ||
 466                     tok->type == ISL_TOKEN_MIN || tok->type == ISL_TOKEN_MAX ||
 467                     tok->type == ISL_TOKEN_FLOORD ||
 468                     tok->type == ISL_TOKEN_CEILD ||
 469                     tok->type == ISL_TOKEN_IDENT ||
 470                     tok->type == ISL_TOKEN_AFF) {
 471                         isl_pw_aff *term;
 472                         isl_stream_push_token(s, tok);
 473                         tok = NULL;
 474                         term = accept_affine_factor(s, isl_space_copy(dim), v);
 475                         if (sign < 0)
 476                                 res = isl_pw_aff_sub(res, term);
 477                         else
 478                                 res = isl_pw_aff_add(res, term);
 479                         if (!res)
 480                                 goto error;
 481                         sign = 1;
 482                 } else if (tok->type == ISL_TOKEN_VALUE) {
 483                         if (sign < 0)
 484                                 isl_int_neg(tok->u.v, tok->u.v);
 485                         if (isl_stream_eat_if_available(s, '*') ||
 486                             isl_stream_next_token_is(s, ISL_TOKEN_IDENT)) {
 487                                 isl_pw_aff *term;
 488                                 term = accept_affine_factor(s,
 489                                                         isl_space_copy(dim), v);
 490                                 term = isl_pw_aff_scale(term, tok->u.v);
 491                                 res = isl_pw_aff_add(res, term);
 492                                 if (!res)
 493                                         goto error;
 494                         } else {
 495                                 res = add_cst(res, tok->u.v);
 496                         }
 497                         sign = 1;
 498                 } else {
 499                         isl_stream_error(s, tok, "unexpected isl_token");
 500                         isl_stream_push_token(s, tok);
 501                         isl_pw_aff_free(res);
 502                         isl_space_free(dim);
 503                         return NULL;
 504                 }
 505                 isl_token_free(tok);
 506
 507                 tok = next_token(s);
 508                 if (tok && tok->type == '-') {
 509                         sign = -sign;
 510                         isl_token_free(tok);
 511                 } else if (tok && tok->type == '+') {
 512                         /* nothing */
 513                         isl_token_free(tok);
 514                 } else if (tok && tok->type == ISL_TOKEN_VALUE &&
 515                            isl_int_is_neg(tok->u.v)) {
 516                         isl_stream_push_token(s, tok);
 517                 } else {
 518                         if (tok)
 519                                 isl_stream_push_token(s, tok);
 520                         break;
 521                 }
 522         }
 523
 524         isl_space_free(dim);
 525         return res;
 526 error:
 527         isl_space_free(dim);
 528         isl_token_free(tok);
 529         isl_pw_aff_free(res);
 530         return NULL;
 531 }
 532
 533 static int is_comparator(struct isl_token *tok)
 534 {
 535         if (!tok)
 536                 return 0;
 537
 538         switch (tok->type) {
 539         case ISL_TOKEN_LT:
 540         case ISL_TOKEN_GT:
 541         case ISL_TOKEN_LE:
 542         case ISL_TOKEN_GE:
 543         case ISL_TOKEN_NE:
 544         case '=':
 545                 return 1;
 546         default:
 547                 return 0;
 548         }
 549 }
 550
 551 static struct isl_map *read_disjuncts(struct isl_stream *s,
 552         struct vars *v, __isl_take isl_map *map, int rational);
 553 static __isl_give isl_pw_aff *accept_extended_affine(struct isl_stream *s,
 554         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v, int rational);
 555
 556 /* Accept a ternary operator, given the first argument.
 557  */
 558 static __isl_give isl_pw_aff *accept_ternary(struct isl_stream *s,
 559         __isl_take isl_map *cond, struct vars *v, int rational)
 560 {
 561         isl_space *dim;
 562         isl_pw_aff *pwaff1 = NULL, *pwaff2 = NULL, *pa_cond;
 563
 564         if (!cond)
 565                 return NULL;
 566
 567         if (isl_stream_eat(s, '?'))
 568                 goto error;
 569
 570         dim = isl_space_wrap(isl_map_get_space(cond));
 571         pwaff1 = accept_extended_affine(s, dim, v, rational);
 572         if (!pwaff1)
 573                 goto error;
 574
 575         if (isl_stream_eat(s, ':'))
 576                 goto error;
 577
 578         dim = isl_pw_aff_get_domain_space(pwaff1);
 579         pwaff2 = accept_extended_affine(s, dim, v, rational);
 580         if (!pwaff1)
 581                 goto error;
 582
 583         pa_cond = isl_set_indicator_function(isl_map_wrap(cond));
 584         return isl_pw_aff_cond(pa_cond, pwaff1, pwaff2);
 585 error:
 586         isl_map_free(cond);
 587         isl_pw_aff_free(pwaff1);
 588         isl_pw_aff_free(pwaff2);
 589         return NULL;
 590 }
 591
 592 /* Accept an affine expression that may involve ternary operators.
 593  * We first read an affine expression.
 594  * If it is not followed by a comparison operator, we simply return it.
 595  * Otherwise, we assume the affine epxression is part of the first
 596  * argument of a ternary operator and try to parse that.
 597  */
 598 static __isl_give isl_pw_aff *accept_extended_affine(struct isl_stream *s,
 599         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v, int rational)
 600 {
 601         isl_space *space;
 602         isl_map *cond;
 603         isl_pw_aff *pwaff;
 604         struct isl_token *tok;
 605         int line = -1, col = -1;
 606         int is_comp;
 607
 608         tok = isl_stream_next_token(s);
 609         if (tok) {
 610                 line = tok->line;
 611                 col = tok->col;
 612                 isl_stream_push_token(s, tok);
 613         }
 614
 615         pwaff = accept_affine(s, dim, v);
 616         if (rational)
 617                 pwaff = isl_pw_aff_set_rational(pwaff);
 618         if (!pwaff)
 619                 return NULL;
 620
 621         tok = isl_stream_next_token(s);
 622         if (!tok)
 623                 return isl_pw_aff_free(pwaff);
 624
 625         is_comp = is_comparator(tok);
 626         isl_stream_push_token(s, tok);
 627         if (!is_comp)
 628                 return pwaff;
 629
 630         tok = isl_token_new(s->ctx, line, col, 0);
 631         if (!tok)
 632                 return isl_pw_aff_free(pwaff);
 633         tok->type = ISL_TOKEN_AFF;
 634         tok->u.pwaff = pwaff;
 635
 636         space = isl_pw_aff_get_domain_space(pwaff);
 637         cond = isl_map_universe(isl_space_unwrap(space));
 638
 639         isl_stream_push_token(s, tok);
 640
 641         cond = read_disjuncts(s, v, cond, rational);
 642
 643         return accept_ternary(s, cond, v, rational);
 644 }
 645
 646 static __isl_give isl_map *read_var_def(struct isl_stream *s,
 647         __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type, struct vars *v,
 648         int rational)
 649 {
 650         isl_pw_aff *def;
 651         int pos;
 652         isl_map *def_map;
 653
 654         if (type == isl_dim_param)
 655                 pos = isl_map_dim(map, isl_dim_param);
 656         else {
 657                 pos = isl_map_dim(map, isl_dim_in);
 658                 if (type == isl_dim_out)
 659                         pos += isl_map_dim(map, isl_dim_out);
 660                 type = isl_dim_in;
 661         }
 662         --pos;
 663
 664         def = accept_extended_affine(s, isl_space_wrap(isl_map_get_space(map)),
 665                                         v, rational);
 666         def_map = isl_map_from_pw_aff(def);
 667         def_map = isl_map_equate(def_map, type, pos, isl_dim_out, 0);
 668         def_map = isl_set_unwrap(isl_map_domain(def_map));
 669
 670         map = isl_map_intersect(map, def_map);
 671
 672         return map;
 673 }
 674
 675 static __isl_give isl_pw_aff_list *accept_affine_list(struct isl_stream *s,
 676         __isl_take isl_space *dim, struct vars *v)
 677 {
 678         isl_pw_aff *pwaff;
 679         isl_pw_aff_list *list;
 680         struct isl_token *tok = NULL;
 681
 682         pwaff = accept_affine(s, isl_space_copy(dim), v);
 683         list = isl_pw_aff_list_from_pw_aff(pwaff);
 684         if (!list)
 685                 goto error;
 686
 687         for (;;) {
 688                 tok = isl_stream_next_token(s);
 689                 if (!tok) {
 690                         isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
 691                         goto error;
 692                 }
 693                 if (tok->type != ',') {
 694                         isl_stream_push_token(s, tok);
 695                         break;
 696                 }
 697                 isl_token_free(tok);
 698
 699                 pwaff = accept_affine(s, isl_space_copy(dim), v);
 700                 list = isl_pw_aff_list_concat(list,
 701                                 isl_pw_aff_list_from_pw_aff(pwaff));
 702                 if (!list)
 703                         return NULL;
 704         }
 705
 706         isl_space_free(dim);
 707         return list;
 708 error:
 709         isl_space_free(dim);
 710         isl_pw_aff_list_free(list);
 711         return NULL;
 712 }
 713
 714 static __isl_give isl_map *read_defined_var_list(struct isl_stream *s,
 715         struct vars *v, __isl_take isl_map *map, int rational)
 716 {
 717         struct isl_token *tok;
 718
 719         while ((tok = isl_stream_next_token(s)) != NULL) {
 720                 int p;
 721                 int n = v->n;
 722
 723                 if (tok->type != ISL_TOKEN_IDENT)
 724                         break;
 725
 726                 p = vars_pos(v, tok->u.s, -1);
 727                 if (p < 0)
 728                         goto error;
 729                 if (p < n) {
 730                         isl_stream_error(s, tok, "expecting unique identifier");
 731                         goto error;
 732                 }
 733
 734                 map = isl_map_add_dims(map, isl_dim_out, 1);
 735
 736                 isl_token_free(tok);
 737                 tok = isl_stream_next_token(s);
 738                 if (tok && tok->type == '=') {
 739                         isl_token_free(tok);
 740                         map = read_var_def(s, map, isl_dim_out, v, rational);
 741                         tok = isl_stream_next_token(s);
 742                 }
 743
 744                 if (!tok || tok->type != ',')
 745                         break;
 746
 747                 isl_token_free(tok);
 748         }
 749         if (tok)
 750                 isl_stream_push_token(s, tok);
 751
 752         return map;
 753 error:
 754         isl_token_free(tok);
 755         isl_map_free(map);
 756         return NULL;
 757 }
 758
 759 static int next_is_tuple(struct isl_stream *s)
 760 {
 761         struct isl_token *tok;
 762         int is_tuple;
 763
 764         tok = isl_stream_next_token(s);
 765         if (!tok)
 766                 return 0;
 767         if (tok->type == '[') {
 768                 isl_stream_push_token(s, tok);
 769                 return 1;
 770         }
 771         if (tok->type != ISL_TOKEN_IDENT && !tok->is_keyword) {
 772                 isl_stream_push_token(s, tok);
 773                 return 0;
 774         }
 775
 776         is_tuple = isl_stream_next_token_is(s, '[');
 777
 778         isl_stream_push_token(s, tok);
 779
 780         return is_tuple;
 781 }
 782
 783 /* Allocate an initial tuple with zero dimensions and an anonymous,
 784  * unstructured space.
 785  * A tuple is represented as an isl_multi_pw_aff.
 786  * The range space is the space of the tuple.
 787  * The domain space is an anonymous space
 788  * with a dimension for each variable in the set of variables in "v".
 789  * If a given dimension is not defined in terms of earlier dimensions in
 790  * the input, then the corresponding isl_pw_aff is set equal to one time
 791  * the variable corresponding to the dimension being defined.
 792  */
 793 static __isl_give isl_multi_pw_aff *tuple_alloc(struct vars *v)
 794 {
 795         return isl_multi_pw_aff_alloc(isl_space_alloc(v->ctx, 0, v->n, 0));
 796 }
 797
 798 /* Is "pa" an expression in term of earlier dimensions?
 799  * The alternative is that the dimension is defined to be equal to itself,
 800  * meaning that it has a universe domain and an expression that depends
 801  * on itself.  "i" is the position of the expression in a sequence
 802  * of "n" expressions.  The final dimensions of "pa" correspond to
 803  * these "n" expressions.
 804  */
 805 static int pw_aff_is_expr(__isl_keep isl_pw_aff *pa, int i, int n)
 806 {
 807         isl_aff *aff;
 808
 809         if (!pa)
 810                 return -1;
 811         if (pa->n != 1)
 812                 return 1;
 813         if (!isl_set_plain_is_universe(pa->p[0].set))
 814                 return 1;
 815
 816         aff = pa->p[0].aff;
 817         if (isl_int_is_zero(aff->v->el[aff->v->size - n + i]))
 818                 return 1;
 819         return 0;
 820 }
 821
 822 /* Does the tuple contain any dimensions that are defined
 823  * in terms of earlier dimensions?
 824  */
 825 static int tuple_has_expr(__isl_keep isl_multi_pw_aff *tuple)
 826 {
 827         int i, n;
 828         int has_expr = 0;
 829         isl_pw_aff *pa;
 830
 831         if (!tuple)
 832                 return -1;
 833         n = isl_multi_pw_aff_dim(tuple, isl_dim_out);
 834         for (i = 0; i < n; ++i) {
 835                 pa = isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(tuple, i);
 836                 has_expr = pw_aff_is_expr(pa, i, n);
 837                 isl_pw_aff_free(pa);
 838                 if (has_expr < 0 || has_expr)
 839                         break;
 840         }
 841
 842         return has_expr;
 843 }
 844
 845 /* Add a dimension to the given tuple.
 846  * The dimension is initially undefined, so it is encoded
 847  * as one times itself.
 848  */
 849 static __isl_give isl_multi_pw_aff *tuple_add_dim(
 850         __isl_take isl_multi_pw_aff *tuple, struct vars *v)
 851 {
 852         isl_space *space;
 853         isl_aff *aff;
 854         isl_pw_aff *pa;
 855
 856         tuple = isl_multi_pw_aff_add_dims(tuple, isl_dim_in, 1);
 857         space = isl_multi_pw_aff_get_domain_space(tuple);
 858         aff = isl_aff_zero_on_domain(isl_local_space_from_space(space));
 859         aff = isl_aff_add_coefficient_si(aff, isl_dim_in, v->n, 1);
 860         pa = isl_pw_aff_from_aff(aff);
 861         tuple = isl_multi_pw_aff_flat_range_product(tuple,
 862                                             isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(pa));
 863
 864         return tuple;
 865 }
 866
 867 /* Set the name of dimension "pos" in "tuple" to "name".
 868  * During printing, we add primes if the same name appears more than once
 869  * to distinguish the occurrences.  Here, we remove those primes from "name"
 870  * before setting the name of the dimension.
 871  */
 872 static __isl_give isl_multi_pw_aff *tuple_set_dim_name(
 873         __isl_take isl_multi_pw_aff *tuple, int pos, char *name)
 874 {
 875         char *prime;
 876
 877         if (!name)
 878                 return tuple;
 879
 880         prime = strchr(name, '\'');
 881         if (prime)
 882                 *prime = '\0';
 883         tuple = isl_multi_pw_aff_set_dim_name(tuple, isl_dim_set, pos, name);
 884         if (prime)
 885                 *prime = '\'';
 886
 887         return tuple;
 888 }
 889
 890 /* Read an affine expression from "s" and replace the definition
 891  * of dimension "pos" in "tuple" by this expression.
 892  *
 893  * accept_extended_affine requires a wrapped space as input.
 894  * The domain space of "tuple", on the other hand is an anonymous space,
 895  * so we have to adjust the space of the isl_pw_aff before adding it
 896  * to "tuple".
 897  */
 898 static __isl_give isl_multi_pw_aff *read_tuple_var_def(struct isl_stream *s,
 899         __isl_take isl_multi_pw_aff *tuple, int pos, struct vars *v,
 900         int rational)
 901 {
 902         isl_space *space;
 903         isl_pw_aff *def;
 904
 905         space = isl_space_wrap(isl_space_alloc(s->ctx, 0, v->n, 0));
 906         def = accept_extended_affine(s, space, v, rational);
 907         space = isl_space_set_alloc(s->ctx, 0, v->n);
 908         def = isl_pw_aff_reset_domain_space(def, space);
 909         tuple = isl_multi_pw_aff_set_pw_aff(tuple, pos, def);
 910
 911         return tuple;
 912 }
 913
 914 /* Read a list of variables and/or affine expressions and return the list
 915  * as an isl_multi_pw_aff.
 916  * The elements in the list are separated by either "," or "][".
 917  * If "comma" is set then only "," is allowed.
 918  */
 919 static __isl_give isl_multi_pw_aff *read_tuple_var_list(struct isl_stream *s,
 920         struct vars *v, int rational, int comma)
 921 {
 922         int i = 0;
 923         struct isl_token *tok;
 924         isl_multi_pw_aff *res;
 925
 926         res = tuple_alloc(v);
 927
 928         if (isl_stream_next_token_is(s, ']'))
 929                 return res;
 930
 931         while ((tok = next_token(s)) != NULL) {
 932                 int new_name = 0;
 933
 934                 res = tuple_add_dim(res, v);
 935
 936                 if (tok->type == ISL_TOKEN_IDENT) {
 937                         int n = v->n;
 938                         int p = vars_pos(v, tok->u.s, -1);
 939                         if (p < 0)
 940                                 goto error;
 941                         new_name = p >= n;
 942                 }
 943
 944                 if (new_name) {
 945                         res = tuple_set_dim_name(res, i, v->v->name);
 946                         isl_token_free(tok);
 947                         if (isl_stream_eat_if_available(s, '='))
 948                                 res = read_tuple_var_def(s, res, i, v,
 949                                                         rational);
 950                 } else {
 951                         isl_stream_push_token(s, tok);
 952                         tok = NULL;
 953                         if (vars_add_anon(v) < 0)
 954                                 goto error;
 955                         res = read_tuple_var_def(s, res, i, v, rational);
 956                 }
 957
 958                 tok = isl_stream_next_token(s);
 959                 if (!comma && tok && tok->type == ']' &&
 960                     isl_stream_next_token_is(s, '[')) {
 961                         isl_token_free(tok);
 962                         tok = isl_stream_next_token(s);
 963                 } else if (!tok || tok->type != ',')
 964                         break;
 965
 966                 isl_token_free(tok);
 967                 i++;
 968         }
 969         if (tok)
 970                 isl_stream_push_token(s, tok);
 971
 972         return res;
 973 error:
 974         isl_token_free(tok);
 975         return isl_multi_pw_aff_free(res);
 976 }
 977
 978 /* Read a tuple and represent it as an isl_multi_pw_aff.  See tuple_alloc.
 979  */
 980 static __isl_give isl_multi_pw_aff *read_tuple(struct isl_stream *s,
 981         struct vars *v, int rational, int comma)
 982 {
 983         struct isl_token *tok;
 984         char *name = NULL;
 985         isl_multi_pw_aff *res = NULL;
 986
 987         tok = isl_stream_next_token(s);
 988         if (!tok)
 989                 goto error;
 990         if (tok->type == ISL_TOKEN_IDENT || tok->is_keyword) {
 991                 name = strdup(tok->u.s);
 992                 isl_token_free(tok);
 993                 if (!name)
 994                         goto error;
 995         } else
 996                 isl_stream_push_token(s, tok);
 997         if (isl_stream_eat(s, '['))
 998                 goto error;
 999         if (next_is_tuple(s)) {
1000                 isl_multi_pw_aff *out;
1001                 int n;
1002                 res = read_tuple(s, v, rational, comma);
1003                 if (isl_stream_eat(s, ISL_TOKEN_TO))
1004                         goto error;
1005                 out = read_tuple(s, v, rational, comma);
1006                 n = isl_multi_pw_aff_dim(out, isl_dim_out);
1007                 res = isl_multi_pw_aff_add_dims(res, isl_dim_in, n);
1008                 res = isl_multi_pw_aff_range_product(res, out);
1009         } else
1010                 res = read_tuple_var_list(s, v, rational, comma);
1011         if (isl_stream_eat(s, ']'))
1012                 goto error;
1013
1014         if (name) {
1015                 res = isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(res, isl_dim_out, name);
1016                 free(name);
1017         }
1018
1019         return res;
1020 error:
1021         free(name);
1022         return isl_multi_pw_aff_free(res);
1023 }
1024
1025 /* Read a tuple from "s" and add it to "map".
1026  * The tuple is initially represented as an isl_multi_pw_aff.
1027  * We first create the appropriate space in "map" based on the range
1028  * space of this isl_multi_pw_aff.  Then, we add equalities based
1029  * on the affine expressions.  These live in an anonymous space,
1030  * however, so we first need to reset the space to that of "map".
1031  */
1032 static __isl_give isl_map *read_map_tuple(struct isl_stream *s,
1033         __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type, struct vars *v,
1034         int rational, int comma)
1035 {
1036         int i, n;
1037         isl_multi_pw_aff *tuple;
1038         isl_space *space = NULL;
1039
1040         tuple = read_tuple(s, v, rational, comma);
1041         if (!tuple)
1042                 goto error;
1043
1044         n = isl_multi_pw_aff_dim(tuple, isl_dim_out);
1045         space = isl_space_range(isl_multi_pw_aff_get_space(tuple));
1046
1047         if (type == isl_dim_param) {
1048                 if (isl_space_has_tuple_name(space, isl_dim_set) ||
1049                     isl_space_is_wrapping(space)) {
1050                         isl_die(s->ctx, isl_error_invalid,
1051                                 "parameter tuples cannot be named or nested",
1052                                 goto error);
1053                 }
1054                 map = isl_map_add_dims(map, type, n);
1055                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1056                         isl_id *id;
1057                         if (!isl_space_has_dim_name(space, isl_dim_set, i))
1058                                 isl_die(s->ctx, isl_error_invalid,
1059                                         "parameters must be named",
1060                                         goto error);
1061                         id = isl_space_get_dim_id(space, isl_dim_set, i);
1062                         map = isl_map_set_dim_id(map, isl_dim_param, i, id);
1063                 }
1064         } else if (type == isl_dim_in) {
1065                 isl_set *set;
1066
1067                 set = isl_set_universe(isl_space_copy(space));
1068                 if (rational)
1069                         set = isl_set_set_rational(set);
1070                 set = isl_set_intersect_params(set, isl_map_params(map));
1071                 map = isl_map_from_domain(set);
1072         } else {
1073                 isl_set *set;
1074
1075                 set = isl_set_universe(isl_space_copy(space));
1076                 if (rational)
1077                         set = isl_set_set_rational(set);
1078                 map = isl_map_from_domain_and_range(isl_map_domain(map), set);
1079         }
1080
1081         for (i = 0; i < n; ++i) {
1082                 isl_pw_aff *pa;
1083                 isl_space *space;
1084                 isl_aff *aff;
1085                 isl_set *set;
1086                 isl_map *map_i;
1087
1088                 pa = isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(tuple, i);
1089                 space = isl_pw_aff_get_domain_space(pa);
1090                 aff = isl_aff_zero_on_domain(isl_local_space_from_space(space));
1091                 aff = isl_aff_add_coefficient_si(aff,
1092                                                 isl_dim_in, v->n - n + i, -1);
1093                 pa = isl_pw_aff_add(pa, isl_pw_aff_from_aff(aff));
1094                 if (rational)
1095                         pa = isl_pw_aff_set_rational(pa);
1096                 set = isl_pw_aff_zero_set(pa);
1097                 map_i = isl_map_from_range(set);
1098                 map_i = isl_map_reset_space(map_i, isl_map_get_space(map));
1099                 map = isl_map_intersect(map, map_i);
1100         }
1101
1102         isl_space_free(space);
1103         isl_multi_pw_aff_free(tuple);
1104         return map;
1105 error:
1106         isl_space_free(space);
1107         isl_multi_pw_aff_free(tuple);
1108         isl_map_free(map);
1109         return NULL;
1110 }
1111
1112 static __isl_give isl_set *construct_constraints(
1113         __isl_take isl_set *set, int type,
1114         __isl_keep isl_pw_aff_list *left, __isl_keep isl_pw_aff_list *right,
1115         int rational)
1116 {
1117         isl_set *cond;
1118
1119         if (rational) {
1120                 left = isl_pw_aff_list_set_rational(left);
1121                 right = isl_pw_aff_list_set_rational(right);
1122         }
1123         if (type == ISL_TOKEN_LE)
1124                 cond = isl_pw_aff_list_le_set(isl_pw_aff_list_copy(left),
1125                                               isl_pw_aff_list_copy(right));
1126         else if (type == ISL_TOKEN_GE)
1127                 cond = isl_pw_aff_list_ge_set(isl_pw_aff_list_copy(left),
1128                                               isl_pw_aff_list_copy(right));
1129         else if (type == ISL_TOKEN_LT)
1130                 cond = isl_pw_aff_list_lt_set(isl_pw_aff_list_copy(left),
1131                                               isl_pw_aff_list_copy(right));
1132         else if (type == ISL_TOKEN_GT)
1133                 cond = isl_pw_aff_list_gt_set(isl_pw_aff_list_copy(left),
1134                                               isl_pw_aff_list_copy(right));
1135         else if (type == ISL_TOKEN_NE)
1136                 cond = isl_pw_aff_list_ne_set(isl_pw_aff_list_copy(left),
1137                                               isl_pw_aff_list_copy(right));
1138         else
1139                 cond = isl_pw_aff_list_eq_set(isl_pw_aff_list_copy(left),
1140                                               isl_pw_aff_list_copy(right));
1141
1142         return isl_set_intersect(set, cond);
1143 }
1144
1145 static __isl_give isl_map *add_constraint(struct isl_stream *s,
1146         struct vars *v, __isl_take isl_map *map, int rational)
1147 {
1148         struct isl_token *tok = NULL;
1149         isl_pw_aff_list *list1 = NULL, *list2 = NULL;
1150         isl_set *set;
1151
1152         set = isl_map_wrap(map);
1153         list1 = accept_affine_list(s, isl_set_get_space(set), v);
1154         if (!list1)
1155                 goto error;
1156         tok = isl_stream_next_token(s);
1157         if (!is_comparator(tok)) {
1158                 isl_stream_error(s, tok, "missing operator");
1159                 if (tok)
1160                         isl_stream_push_token(s, tok);
1161                 tok = NULL;
1162                 goto error;
1163         }
1164         for (;;) {
1165                 list2 = accept_affine_list(s, isl_set_get_space(set), v);
1166                 if (!list2)
1167                         goto error;
1168
1169                 set = construct_constraints(set, tok->type, list1, list2,
1170                                                 rational);
1171                 isl_token_free(tok);
1172                 isl_pw_aff_list_free(list1);
1173                 list1 = list2;
1174
1175                 tok = isl_stream_next_token(s);
1176                 if (!is_comparator(tok)) {
1177                         if (tok)
1178                                 isl_stream_push_token(s, tok);
1179                         break;
1180                 }
1181         }
1182         isl_pw_aff_list_free(list1);
1183
1184         return isl_set_unwrap(set);
1185 error:
1186         if (tok)
1187                 isl_token_free(tok);
1188         isl_pw_aff_list_free(list1);
1189         isl_pw_aff_list_free(list2);
1190         isl_set_free(set);
1191         return NULL;
1192 }
1193
1194 static __isl_give isl_map *read_exists(struct isl_stream *s,
1195         struct vars *v, __isl_take isl_map *map, int rational)
1196 {
1197         int n = v->n;
1198         int seen_paren = isl_stream_eat_if_available(s, '(');
1199
1200         map = isl_map_from_domain(isl_map_wrap(map));
1201         map = read_defined_var_list(s, v, map, rational);
1202
1203         if (isl_stream_eat(s, ':'))
1204                 goto error;
1205
1206         map = read_disjuncts(s, v, map, rational);
1207         map = isl_set_unwrap(isl_map_domain(map));
1208
1209         vars_drop(v, v->n - n);
1210         if (seen_paren && isl_stream_eat(s, ')'))
1211                 goto error;
1212
1213         return map;
1214 error:
1215         isl_map_free(map);
1216         return NULL;
1217 }
1218
1219 /* Parse an expression between parentheses and push the result
1220  * back on the stream.
1221  *
1222  * The parsed expression may be either an affine expression
1223  * or a condition.  The first type is pushed onto the stream
1224  * as an isl_pw_aff, while the second is pushed as an isl_map.
1225  *
1226  * If the initial token indicates the start of a condition,
1227  * we parse it as such.
1228  * Otherwise, we first parse an affine expression and push
1229  * that onto the stream.  If the affine expression covers the
1230  * entire expression between parentheses, we return.
1231  * Otherwise, we assume that the affine expression is the
1232  * start of a condition and continue parsing.
1233  */
1234 static int resolve_paren_expr(struct isl_stream *s,
1235         struct vars *v, __isl_take isl_map *map, int rational)
1236 {
1237         struct isl_token *tok, *tok2;
1238         int line, col;
1239         isl_pw_aff *pwaff;
1240
1241         tok = isl_stream_next_token(s);
1242         if (!tok || tok->type != '(')
1243                 goto error;
1244
1245         if (isl_stream_next_token_is(s, '('))
1246                 if (resolve_paren_expr(s, v, isl_map_copy(map), rational))
1247                         goto error;
1248
1249         if (isl_stream_next_token_is(s, ISL_TOKEN_EXISTS) ||
1250             isl_stream_next_token_is(s, ISL_TOKEN_NOT) ||
1251             isl_stream_next_token_is(s, ISL_TOKEN_TRUE) ||
1252             isl_stream_next_token_is(s, ISL_TOKEN_FALSE) ||
1253             isl_stream_next_token_is(s, ISL_TOKEN_MAP)) {
1254                 map = read_disjuncts(s, v, map, rational);
1255                 if (isl_stream_eat(s, ')'))
1256                         goto error;
1257                 tok->type = ISL_TOKEN_MAP;
1258                 tok->u.map = map;
1259                 isl_stream_push_token(s, tok);
1260                 return 0;
1261         }
1262
1263         tok2 = isl_stream_next_token(s);
1264         if (!tok2)
1265                 goto error;
1266         line = tok2->line;
1267         col = tok2->col;
1268         isl_stream_push_token(s, tok2);
1269
1270         pwaff = accept_affine(s, isl_space_wrap(isl_map_get_space(map)), v);
1271         if (!pwaff)
1272                 goto error;
1273
1274         tok2 = isl_token_new(s->ctx, line, col, 0);
1275         if (!tok2)
1276                 goto error2;
1277         tok2->type = ISL_TOKEN_AFF;
1278         tok2->u.pwaff = pwaff;
1279
1280         if (isl_stream_eat_if_available(s, ')')) {
1281                 isl_stream_push_token(s, tok2);
1282                 isl_token_free(tok);
1283                 isl_map_free(map);
1284                 return 0;
1285         }
1286
1287         isl_stream_push_token(s, tok2);
1288
1289         map = read_disjuncts(s, v, map, rational);
1290         if (isl_stream_eat(s, ')'))
1291                 goto error;
1292
1293         tok->type = ISL_TOKEN_MAP;
1294         tok->u.map = map;
1295         isl_stream_push_token(s, tok);
1296
1297         return 0;
1298 error2:
1299         isl_pw_aff_free(pwaff);
1300 error:
1301         isl_token_free(tok);
1302         isl_map_free(map);
1303         return -1;
1304 }
1305
1306 static __isl_give isl_map *read_conjunct(struct isl_stream *s,
1307         struct vars *v, __isl_take isl_map *map, int rational)
1308 {
1309         if (isl_stream_next_token_is(s, '('))
1310                 if (resolve_paren_expr(s, v, isl_map_copy(map), rational))
1311                         goto error;
1312
1313         if (isl_stream_next_token_is(s, ISL_TOKEN_MAP)) {
1314                 struct isl_token *tok;
1315                 tok = isl_stream_next_token(s);
1316                 if (!tok)
1317                         goto error;
1318                 isl_map_free(map);
1319                 map = isl_map_copy(tok->u.map);
1320                 isl_token_free(tok);
1321                 return map;
1322         }
1323
1324         if (isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_EXISTS))
1325                 return read_exists(s, v, map, rational);
1326
1327         if (isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_TRUE))
1328                 return map;
1329
1330         if (isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_FALSE)) {
1331                 isl_space *dim = isl_map_get_space(map);
1332                 isl_map_free(map);
1333                 return isl_map_empty(dim);
1334         }
1335
1336         return add_constraint(s, v, map, rational);
1337 error:
1338         isl_map_free(map);
1339         return NULL;
1340 }
1341
1342 static __isl_give isl_map *read_conjuncts(struct isl_stream *s,
1343         struct vars *v, __isl_take isl_map *map, int rational)
1344 {
1345         isl_map *res;
1346         int negate;
1347
1348         negate = isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_NOT);
1349         res = read_conjunct(s, v, isl_map_copy(map), rational);
1350         if (negate)
1351                 res = isl_map_subtract(isl_map_copy(map), res);
1352
1353         while (isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_AND)) {
1354                 isl_map *res_i;
1355
1356                 negate = isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_NOT);
1357                 res_i = read_conjunct(s, v, isl_map_copy(map), rational);
1358                 if (negate)
1359                         res = isl_map_subtract(res, res_i);
1360                 else
1361                         res = isl_map_intersect(res, res_i);
1362         }
1363
1364         isl_map_free(map);
1365         return res;
1366 }
1367
1368 static struct isl_map *read_disjuncts(struct isl_stream *s,
1369         struct vars *v, __isl_take isl_map *map, int rational)
1370 {
1371         isl_map *res;
1372
1373         if (isl_stream_next_token_is(s, '}')) {
1374                 isl_space *dim = isl_map_get_space(map);
1375                 isl_map_free(map);
1376                 return isl_map_universe(dim);
1377         }
1378
1379         res = read_conjuncts(s, v, isl_map_copy(map), rational);
1380         while (isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_OR)) {
1381                 isl_map *res_i;
1382
1383                 res_i = read_conjuncts(s, v, isl_map_copy(map), rational);
1384                 res = isl_map_union(res, res_i);
1385         }
1386
1387         isl_map_free(map);
1388         return res;
1389 }
1390
1391 static int polylib_pos_to_isl_pos(__isl_keep isl_basic_map *bmap, int pos)
1392 {
1393         if (pos < isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out))
1394                 return 1 + isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param) +
1395                            isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in) + pos;
1396         pos -= isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
1397
1398         if (pos < isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in))
1399                 return 1 + isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param) + pos;
1400         pos -= isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in);
1401
1402         if (pos < isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_div))
1403                 return 1 + isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param) +
1404                            isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_in) +
1405                            isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out) + pos;
1406         pos -= isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_div);
1407
1408         if (pos < isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param))
1409                 return 1 + pos;
1410
1411         return 0;
1412 }
1413
1414 static __isl_give isl_basic_map *basic_map_read_polylib_constraint(
1415         struct isl_stream *s, __isl_take isl_basic_map *bmap)
1416 {
1417         int j;
1418         struct isl_token *tok;
1419         int type;
1420         int k;
1421         isl_int *c;
1422         unsigned nparam;
1423         unsigned dim;
1424
1425         if (!bmap)
1426                 return NULL;
1427
1428         nparam = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_param);
1429         dim = isl_basic_map_dim(bmap, isl_dim_out);
1430
1431         tok = isl_stream_next_token(s);
1432         if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1433                 isl_stream_error(s, tok, "expecting coefficient");
1434                 if (tok)
1435                         isl_stream_push_token(s, tok);
1436                 goto error;
1437         }
1438         if (!tok->on_new_line) {
1439                 isl_stream_error(s, tok, "coefficient should appear on new line");
1440                 isl_stream_push_token(s, tok);
1441                 goto error;
1442         }
1443
1444         type = isl_int_get_si(tok->u.v);
1445         isl_token_free(tok);
1446
1447         isl_assert(s->ctx, type == 0 || type == 1, goto error);
1448         if (type == 0) {
1449                 k = isl_basic_map_alloc_equality(bmap);
1450                 c = bmap->eq[k];
1451         } else {
1452                 k = isl_basic_map_alloc_inequality(bmap);
1453                 c = bmap->ineq[k];
1454         }
1455         if (k < 0)
1456                 goto error;
1457
1458         for (j = 0; j < 1 + isl_basic_map_total_dim(bmap); ++j) {
1459                 int pos;
1460                 tok = isl_stream_next_token(s);
1461                 if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1462                         isl_stream_error(s, tok, "expecting coefficient");
1463                         if (tok)
1464                                 isl_stream_push_token(s, tok);
1465                         goto error;
1466                 }
1467                 if (tok->on_new_line) {
1468                         isl_stream_error(s, tok,
1469                                 "coefficient should not appear on new line");
1470                         isl_stream_push_token(s, tok);
1471                         goto error;
1472                 }
1473                 pos = polylib_pos_to_isl_pos(bmap, j);
1474                 isl_int_set(c[pos], tok->u.v);
1475                 isl_token_free(tok);
1476         }
1477
1478         return bmap;
1479 error:
1480         isl_basic_map_free(bmap);
1481         return NULL;
1482 }
1483
1484 static __isl_give isl_basic_map *basic_map_read_polylib(struct isl_stream *s)
1485 {
1486         int i;
1487         struct isl_token *tok;
1488         struct isl_token *tok2;
1489         int n_row, n_col;
1490         int on_new_line;
1491         unsigned in = 0, out, local = 0;
1492         struct isl_basic_map *bmap = NULL;
1493         int nparam = 0;
1494
1495         tok = isl_stream_next_token(s);
1496         if (!tok) {
1497                 isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
1498                 return NULL;
1499         }
1500         tok2 = isl_stream_next_token(s);
1501         if (!tok2) {
1502                 isl_token_free(tok);
1503                 isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
1504                 return NULL;
1505         }
1506         if (tok->type != ISL_TOKEN_VALUE || tok2->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1507                 isl_stream_push_token(s, tok2);
1508                 isl_stream_push_token(s, tok);
1509                 isl_stream_error(s, NULL,
1510                                  "expecting constraint matrix dimensions");
1511                 return NULL;
1512         }
1513         n_row = isl_int_get_si(tok->u.v);
1514         n_col = isl_int_get_si(tok2->u.v);
1515         on_new_line = tok2->on_new_line;
1516         isl_token_free(tok2);
1517         isl_token_free(tok);
1518         isl_assert(s->ctx, !on_new_line, return NULL);
1519         isl_assert(s->ctx, n_row >= 0, return NULL);
1520         isl_assert(s->ctx, n_col >= 2 + nparam, return NULL);
1521         tok = isl_stream_next_token_on_same_line(s);
1522         if (tok) {
1523                 if (tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1524                         isl_stream_error(s, tok,
1525                                     "expecting number of output dimensions");
1526                         isl_stream_push_token(s, tok);
1527                         goto error;
1528                 }
1529                 out = isl_int_get_si(tok->u.v);
1530                 isl_token_free(tok);
1531
1532                 tok = isl_stream_next_token_on_same_line(s);
1533                 if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1534                         isl_stream_error(s, tok,
1535                                     "expecting number of input dimensions");
1536                         if (tok)
1537                                 isl_stream_push_token(s, tok);
1538                         goto error;
1539                 }
1540                 in = isl_int_get_si(tok->u.v);
1541                 isl_token_free(tok);
1542
1543                 tok = isl_stream_next_token_on_same_line(s);
1544                 if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1545                         isl_stream_error(s, tok,
1546                                     "expecting number of existentials");
1547                         if (tok)
1548                                 isl_stream_push_token(s, tok);
1549                         goto error;
1550                 }
1551                 local = isl_int_get_si(tok->u.v);
1552                 isl_token_free(tok);
1553
1554                 tok = isl_stream_next_token_on_same_line(s);
1555                 if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1556                         isl_stream_error(s, tok,
1557                                     "expecting number of parameters");
1558                         if (tok)
1559                                 isl_stream_push_token(s, tok);
1560                         goto error;
1561                 }
1562                 nparam = isl_int_get_si(tok->u.v);
1563                 isl_token_free(tok);
1564                 if (n_col != 1 + out + in + local + nparam + 1) {
1565                         isl_stream_error(s, NULL,
1566                                     "dimensions don't match");
1567                         goto error;
1568                 }
1569         } else
1570                 out = n_col - 2 - nparam;
1571         bmap = isl_basic_map_alloc(s->ctx, nparam, in, out, local, n_row, n_row);
1572         if (!bmap)
1573                 return NULL;
1574
1575         for (i = 0; i < local; ++i) {
1576                 int k = isl_basic_map_alloc_div(bmap);
1577                 if (k < 0)
1578                         goto error;
1579                 isl_seq_clr(bmap->div[k], 1 + 1 + nparam + in + out + local);
1580         }
1581
1582         for (i = 0; i < n_row; ++i)
1583                 bmap = basic_map_read_polylib_constraint(s, bmap);
1584
1585         tok = isl_stream_next_token_on_same_line(s);
1586         if (tok) {
1587                 isl_stream_error(s, tok, "unexpected extra token on line");
1588                 isl_stream_push_token(s, tok);
1589                 goto error;
1590         }
1591
1592         bmap = isl_basic_map_simplify(bmap);
1593         bmap = isl_basic_map_finalize(bmap);
1594         return bmap;
1595 error:
1596         isl_basic_map_free(bmap);
1597         return NULL;
1598 }
1599
1600 static struct isl_map *map_read_polylib(struct isl_stream *s)
1601 {
1602         struct isl_token *tok;
1603         struct isl_token *tok2;
1604         int i, n;
1605         struct isl_map *map;
1606
1607         tok = isl_stream_next_token(s);
1608         if (!tok) {
1609                 isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
1610                 return NULL;
1611         }
1612         tok2 = isl_stream_next_token_on_same_line(s);
1613         if (tok2 && tok2->type == ISL_TOKEN_VALUE) {
1614                 isl_stream_push_token(s, tok2);
1615                 isl_stream_push_token(s, tok);
1616                 return isl_map_from_basic_map(basic_map_read_polylib(s));
1617         }
1618         if (tok2) {
1619                 isl_stream_error(s, tok2, "unexpected token");
1620                 isl_stream_push_token(s, tok2);
1621                 isl_stream_push_token(s, tok);
1622                 return NULL;
1623         }
1624         n = isl_int_get_si(tok->u.v);
1625         isl_token_free(tok);
1626
1627         isl_assert(s->ctx, n >= 1, return NULL);
1628
1629         map = isl_map_from_basic_map(basic_map_read_polylib(s));
1630
1631         for (i = 1; map && i < n; ++i)
1632                 map = isl_map_union(map,
1633                         isl_map_from_basic_map(basic_map_read_polylib(s)));
1634
1635         return map;
1636 }
1637
1638 static int optional_power(struct isl_stream *s)
1639 {
1640         int pow;
1641         struct isl_token *tok;
1642
1643         tok = isl_stream_next_token(s);
1644         if (!tok)
1645                 return 1;
1646         if (tok->type != '^') {
1647                 isl_stream_push_token(s, tok);
1648                 return 1;
1649         }
1650         isl_token_free(tok);
1651         tok = isl_stream_next_token(s);
1652         if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1653                 isl_stream_error(s, tok, "expecting exponent");
1654                 if (tok)
1655                         isl_stream_push_token(s, tok);
1656                 return 1;
1657         }
1658         pow = isl_int_get_si(tok->u.v);
1659         isl_token_free(tok);
1660         return pow;
1661 }
1662
1663 static __isl_give isl_pw_qpolynomial *read_term(struct isl_stream *s,
1664         __isl_keep isl_map *map, struct vars *v);
1665
1666 static __isl_give isl_pw_qpolynomial *read_factor(struct isl_stream *s,
1667         __isl_keep isl_map *map, struct vars *v)
1668 {
1669         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
1670         struct isl_token *tok;
1671
1672         tok = next_token(s);
1673         if (!tok) {
1674                 isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
1675                 return NULL;
1676         }
1677         if (tok->type == '(') {
1678                 int pow;
1679
1680                 isl_token_free(tok);
1681                 pwqp = read_term(s, map, v);
1682                 if (!pwqp)
1683                         return NULL;
1684                 if (isl_stream_eat(s, ')'))
1685                         goto error;
1686                 pow = optional_power(s);
1687                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_pow(pwqp, pow);
1688         } else if (tok->type == ISL_TOKEN_VALUE) {
1689                 struct isl_token *tok2;
1690                 tok2 = isl_stream_next_token(s);
1691                 isl_qpolynomial *qp;
1692                 if (tok2 && tok2->type == '/') {
1693                         isl_token_free(tok2);
1694                         tok2 = next_token(s);
1695                         if (!tok2 || tok2->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
1696                                 isl_stream_error(s, tok2, "expected denominator");
1697                                 isl_token_free(tok);
1698                                 isl_token_free(tok2);
1699                                 return NULL;
1700                         }
1701                         qp = isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(isl_map_get_space(map),
1702                                                     tok->u.v, tok2->u.v);
1703                         isl_token_free(tok2);
1704                 } else {
1705                         isl_stream_push_token(s, tok2);
1706                         qp = isl_qpolynomial_cst_on_domain(isl_map_get_space(map),
1707                                                 tok->u.v);
1708                 }
1709                 isl_token_free(tok);
1710                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(qp);
1711         } else if (tok->type == ISL_TOKEN_INFTY) {
1712                 isl_qpolynomial *qp;
1713                 isl_token_free(tok);
1714                 qp = isl_qpolynomial_infty_on_domain(isl_map_get_space(map));
1715                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(qp);
1716         } else if (tok->type == ISL_TOKEN_NAN) {
1717                 isl_qpolynomial *qp;
1718                 isl_token_free(tok);
1719                 qp = isl_qpolynomial_nan_on_domain(isl_map_get_space(map));
1720                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(qp);
1721         } else if (tok->type == ISL_TOKEN_IDENT) {
1722                 int n = v->n;
1723                 int pos = vars_pos(v, tok->u.s, -1);
1724                 int pow;
1725                 isl_qpolynomial *qp;
1726                 if (pos < 0) {
1727                         isl_token_free(tok);
1728                         return NULL;
1729                 }
1730                 if (pos >= n) {
1731                         vars_drop(v, v->n - n);
1732                         isl_stream_error(s, tok, "unknown identifier");
1733                         isl_token_free(tok);
1734                         return NULL;
1735                 }
1736                 isl_token_free(tok);
1737                 pow = optional_power(s);
1738                 qp = isl_qpolynomial_var_pow_on_domain(isl_map_get_space(map), pos, pow);
1739                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(qp);
1740         } else if (tok->type == '[') {
1741                 isl_pw_aff *pwaff;
1742                 int pow;
1743
1744                 isl_stream_push_token(s, tok);
1745                 pwaff = accept_div(s, isl_map_get_space(map), v);
1746                 pow = optional_power(s);
1747                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(pwaff);
1748                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_pow(pwqp, pow);
1749         } else if (tok->type == '-') {
1750                 isl_token_free(tok);
1751                 pwqp = read_factor(s, map, v);
1752                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_neg(pwqp);
1753         } else {
1754                 isl_stream_error(s, tok, "unexpected isl_token");
1755                 isl_stream_push_token(s, tok);
1756                 return NULL;
1757         }
1758
1759         if (isl_stream_eat_if_available(s, '*') ||
1760             isl_stream_next_token_is(s, ISL_TOKEN_IDENT)) {
1761                 isl_pw_qpolynomial *pwqp2;
1762
1763                 pwqp2 = read_factor(s, map, v);
1764                 pwqp = isl_pw_qpolynomial_mul(pwqp, pwqp2);
1765         }
1766
1767         return pwqp;
1768 error:
1769         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp);
1770         return NULL;
1771 }
1772
1773 static __isl_give isl_pw_qpolynomial *read_term(struct isl_stream *s,
1774         __isl_keep isl_map *map, struct vars *v)
1775 {
1776         struct isl_token *tok;
1777         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
1778
1779         pwqp = read_factor(s, map, v);
1780
1781         for (;;) {
1782                 tok = next_token(s);
1783                 if (!tok)
1784                         return pwqp;
1785
1786                 if (tok->type == '+') {
1787                         isl_pw_qpolynomial *pwqp2;
1788
1789                         isl_token_free(tok);
1790                         pwqp2 = read_factor(s, map, v);
1791                         pwqp = isl_pw_qpolynomial_add(pwqp, pwqp2);
1792                 } else if (tok->type == '-') {
1793                         isl_pw_qpolynomial *pwqp2;
1794
1795                         isl_token_free(tok);
1796                         pwqp2 = read_factor(s, map, v);
1797                         pwqp = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp, pwqp2);
1798                 } else if (tok->type == ISL_TOKEN_VALUE &&
1799                             isl_int_is_neg(tok->u.v)) {
1800                         isl_pw_qpolynomial *pwqp2;
1801
1802                         isl_stream_push_token(s, tok);
1803                         pwqp2 = read_factor(s, map, v);
1804                         pwqp = isl_pw_qpolynomial_add(pwqp, pwqp2);
1805                 } else {
1806                         isl_stream_push_token(s, tok);
1807                         break;
1808                 }
1809         }
1810
1811         return pwqp;
1812 }
1813
1814 static __isl_give isl_map *read_optional_disjuncts(struct isl_stream *s,
1815         __isl_take isl_map *map, struct vars *v, int rational)
1816 {
1817         struct isl_token *tok;
1818
1819         tok = isl_stream_next_token(s);
1820         if (!tok) {
1821                 isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
1822                 goto error;
1823         }
1824         if (tok->type == ':' ||
1825             (tok->type == ISL_TOKEN_OR && !strcmp(tok->u.s, "|"))) {
1826                 isl_token_free(tok);
1827                 map = read_disjuncts(s, v, map, rational);
1828         } else
1829                 isl_stream_push_token(s, tok);
1830
1831         return map;
1832 error:
1833         isl_map_free(map);
1834         return NULL;
1835 }
1836
1837 static struct isl_obj obj_read_poly(struct isl_stream *s,
1838         __isl_take isl_map *map, struct vars *v, int n)
1839 {
1840         struct isl_obj obj = { isl_obj_pw_qpolynomial, NULL };
1841         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
1842         struct isl_set *set;
1843
1844         pwqp = read_term(s, map, v);
1845         map = read_optional_disjuncts(s, map, v, 0);
1846         set = isl_map_range(map);
1847
1848         pwqp = isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(pwqp, set);
1849
1850         vars_drop(v, v->n - n);
1851
1852         obj.v = pwqp;
1853         return obj;
1854 }
1855
1856 static struct isl_obj obj_read_poly_or_fold(struct isl_stream *s,
1857         __isl_take isl_set *set, struct vars *v, int n)
1858 {
1859         struct isl_obj obj = { isl_obj_pw_qpolynomial_fold, NULL };
1860         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
1861         isl_pw_qpolynomial_fold *pwf = NULL;
1862
1863         if (!isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_MAX))
1864                 return obj_read_poly(s, set, v, n);
1865
1866         if (isl_stream_eat(s, '('))
1867                 goto error;
1868
1869         pwqp = read_term(s, set, v);
1870         pwf = isl_pw_qpolynomial_fold_from_pw_qpolynomial(isl_fold_max, pwqp);
1871
1872         while (isl_stream_eat_if_available(s, ',')) {
1873                 isl_pw_qpolynomial_fold *pwf_i;
1874                 pwqp = read_term(s, set, v);
1875                 pwf_i = isl_pw_qpolynomial_fold_from_pw_qpolynomial(isl_fold_max,
1876                                                                         pwqp);
1877                 pwf = isl_pw_qpolynomial_fold_fold(pwf, pwf_i);
1878         }
1879
1880         if (isl_stream_eat(s, ')'))
1881                 goto error;
1882
1883         set = read_optional_disjuncts(s, set, v, 0);
1884         pwf = isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(pwf, set);
1885
1886         vars_drop(v, v->n - n);
1887
1888         obj.v = pwf;
1889         return obj;
1890 error:
1891         isl_set_free(set);
1892         isl_pw_qpolynomial_fold_free(pwf);
1893         obj.type = isl_obj_none;
1894         return obj;
1895 }
1896
1897 static int is_rational(struct isl_stream *s)
1898 {
1899         struct isl_token *tok;
1900
1901         tok = isl_stream_next_token(s);
1902         if (!tok)
1903                 return 0;
1904         if (tok->type == ISL_TOKEN_RAT && isl_stream_next_token_is(s, ':')) {
1905                 isl_token_free(tok);
1906                 isl_stream_eat(s, ':');
1907                 return 1;
1908         }
1909
1910         isl_stream_push_token(s, tok);
1911
1912         return 0;
1913 }
1914
1915 static struct isl_obj obj_read_body(struct isl_stream *s,
1916         __isl_take isl_map *map, struct vars *v)
1917 {
1918         struct isl_token *tok;
1919         struct isl_obj obj = { isl_obj_set, NULL };
1920         int n = v->n;
1921         int rational;
1922
1923         rational = is_rational(s);
1924         if (rational)
1925                 map = isl_map_set_rational(map);
1926
1927         if (isl_stream_next_token_is(s, ':')) {
1928                 obj.type = isl_obj_set;
1929                 obj.v = read_optional_disjuncts(s, map, v, rational);
1930                 return obj;
1931         }
1932
1933         if (!next_is_tuple(s))
1934                 return obj_read_poly_or_fold(s, map, v, n);
1935
1936         map = read_map_tuple(s, map, isl_dim_in, v, rational, 0);
1937         if (!map)
1938                 goto error;
1939         tok = isl_stream_next_token(s);
1940         if (!tok)
1941                 goto error;
1942         if (tok->type == ISL_TOKEN_TO) {
1943                 obj.type = isl_obj_map;
1944                 isl_token_free(tok);
1945                 if (!next_is_tuple(s)) {
1946                         isl_set *set = isl_map_domain(map);
1947                         return obj_read_poly_or_fold(s, set, v, n);
1948                 }
1949                 map = read_map_tuple(s, map, isl_dim_out, v, rational, 0);
1950                 if (!map)
1951                         goto error;
1952         } else {
1953                 map = isl_map_domain(map);
1954                 isl_stream_push_token(s, tok);
1955         }
1956
1957         map = read_optional_disjuncts(s, map, v, rational);
1958
1959         vars_drop(v, v->n - n);
1960
1961         obj.v = map;
1962         return obj;
1963 error:
1964         isl_map_free(map);
1965         obj.type = isl_obj_none;
1966         return obj;
1967 }
1968
1969 static struct isl_obj to_union(isl_ctx *ctx, struct isl_obj obj)
1970 {
1971         if (obj.type == isl_obj_map) {
1972                 obj.v = isl_union_map_from_map(obj.v);
1973                 obj.type = isl_obj_union_map;
1974         } else if (obj.type == isl_obj_set) {
1975                 obj.v = isl_union_set_from_set(obj.v);
1976                 obj.type = isl_obj_union_set;
1977         } else if (obj.type == isl_obj_pw_qpolynomial) {
1978                 obj.v = isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(obj.v);
1979                 obj.type = isl_obj_union_pw_qpolynomial;
1980         } else if (obj.type == isl_obj_pw_qpolynomial_fold) {
1981                 obj.v = isl_union_pw_qpolynomial_fold_from_pw_qpolynomial_fold(obj.v);
1982                 obj.type = isl_obj_union_pw_qpolynomial_fold;
1983         } else
1984                 isl_assert(ctx, 0, goto error);
1985         return obj;
1986 error:
1987         obj.type->free(obj.v);
1988         obj.type = isl_obj_none;
1989         return obj;
1990 }
1991
1992 static struct isl_obj obj_add(struct isl_ctx *ctx,
1993         struct isl_obj obj1, struct isl_obj obj2)
1994 {
1995         if (obj1.type == isl_obj_set && obj2.type == isl_obj_union_set)
1996                 obj1 = to_union(ctx, obj1);
1997         if (obj1.type == isl_obj_union_set && obj2.type == isl_obj_set)
1998                 obj2 = to_union(ctx, obj2);
1999         if (obj1.type == isl_obj_map && obj2.type == isl_obj_union_map)
2000                 obj1 = to_union(ctx, obj1);
2001         if (obj1.type == isl_obj_union_map && obj2.type == isl_obj_map)
2002                 obj2 = to_union(ctx, obj2);
2003         if (obj1.type == isl_obj_pw_qpolynomial &&
2004             obj2.type == isl_obj_union_pw_qpolynomial)
2005                 obj1 = to_union(ctx, obj1);
2006         if (obj1.type == isl_obj_union_pw_qpolynomial &&
2007             obj2.type == isl_obj_pw_qpolynomial)
2008                 obj2 = to_union(ctx, obj2);
2009         if (obj1.type == isl_obj_pw_qpolynomial_fold &&
2010             obj2.type == isl_obj_union_pw_qpolynomial_fold)
2011                 obj1 = to_union(ctx, obj1);
2012         if (obj1.type == isl_obj_union_pw_qpolynomial_fold &&
2013             obj2.type == isl_obj_pw_qpolynomial_fold)
2014                 obj2 = to_union(ctx, obj2);
2015         isl_assert(ctx, obj1.type == obj2.type, goto error);
2016         if (obj1.type == isl_obj_map && !isl_map_has_equal_space(obj1.v, obj2.v)) {
2017                 obj1 = to_union(ctx, obj1);
2018                 obj2 = to_union(ctx, obj2);
2019         }
2020         if (obj1.type == isl_obj_set && !isl_set_has_equal_space(obj1.v, obj2.v)) {
2021                 obj1 = to_union(ctx, obj1);
2022                 obj2 = to_union(ctx, obj2);
2023         }
2024         if (obj1.type == isl_obj_pw_qpolynomial &&
2025             !isl_pw_qpolynomial_has_equal_space(obj1.v, obj2.v)) {
2026                 obj1 = to_union(ctx, obj1);
2027                 obj2 = to_union(ctx, obj2);
2028         }
2029         if (obj1.type == isl_obj_pw_qpolynomial_fold &&
2030             !isl_pw_qpolynomial_fold_has_equal_space(obj1.v, obj2.v)) {
2031                 obj1 = to_union(ctx, obj1);
2032                 obj2 = to_union(ctx, obj2);
2033         }
2034         obj1.v = obj1.type->add(obj1.v, obj2.v);
2035         return obj1;
2036 error:
2037         obj1.type->free(obj1.v);
2038         obj2.type->free(obj2.v);
2039         obj1.type = isl_obj_none;
2040         obj1.v = NULL;
2041         return obj1;
2042 }
2043
2044 static struct isl_obj obj_read(struct isl_stream *s)
2045 {
2046         isl_map *map = NULL;
2047         struct isl_token *tok;
2048         struct vars *v = NULL;
2049         struct isl_obj obj = { isl_obj_set, NULL };
2050
2051         tok = next_token(s);
2052         if (!tok) {
2053                 isl_stream_error(s, NULL, "unexpected EOF");
2054                 goto error;
2055         }
2056         if (tok->type == ISL_TOKEN_VALUE) {
2057                 struct isl_token *tok2;
2058                 struct isl_map *map;
2059
2060                 tok2 = isl_stream_next_token(s);
2061                 if (!tok2 || tok2->type != ISL_TOKEN_VALUE ||
2062                     isl_int_is_neg(tok2->u.v)) {
2063                         if (tok2)
2064                                 isl_stream_push_token(s, tok2);
2065                         obj.type = isl_obj_int;
2066                         obj.v = isl_int_obj_alloc(s->ctx, tok->u.v);
2067                         isl_token_free(tok);
2068                         return obj;
2069                 }
2070                 isl_stream_push_token(s, tok2);
2071                 isl_stream_push_token(s, tok);
2072                 map = map_read_polylib(s);
2073                 if (!map)
2074                         goto error;
2075                 if (isl_map_may_be_set(map))
2076                         obj.v = isl_map_range(map);
2077                 else {
2078                         obj.type = isl_obj_map;
2079                         obj.v = map;
2080                 }
2081                 return obj;
2082         }
2083         v = vars_new(s->ctx);
2084         if (!v) {
2085                 isl_stream_push_token(s, tok);
2086                 goto error;
2087         }
2088         map = isl_map_universe(isl_space_params_alloc(s->ctx, 0));
2089         if (tok->type == '[') {
2090                 isl_stream_push_token(s, tok);
2091                 map = read_map_tuple(s, map, isl_dim_param, v, 0, 0);
2092                 if (!map)
2093                         goto error;
2094                 tok = isl_stream_next_token(s);
2095                 if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_TO) {
2096                         isl_stream_error(s, tok, "expecting '->'");
2097                         if (tok)
2098                                 isl_stream_push_token(s, tok);
2099                         goto error;
2100                 }
2101                 isl_token_free(tok);
2102                 tok = isl_stream_next_token(s);
2103         }
2104         if (!tok || tok->type != '{') {
2105                 isl_stream_error(s, tok, "expecting '{'");
2106                 if (tok)
2107                         isl_stream_push_token(s, tok);
2108                 goto error;
2109         }
2110         isl_token_free(tok);
2111
2112         tok = isl_stream_next_token(s);
2113         if (!tok)
2114                 ;
2115         else if (tok->type == ISL_TOKEN_IDENT && !strcmp(tok->u.s, "Sym")) {
2116                 isl_token_free(tok);
2117                 if (isl_stream_eat(s, '='))
2118                         goto error;
2119                 map = read_map_tuple(s, map, isl_dim_param, v, 0, 1);
2120                 if (!map)
2121                         goto error;
2122         } else if (tok->type == '}') {
2123                 obj.type = isl_obj_union_set;
2124                 obj.v = isl_union_set_empty(isl_map_get_space(map));
2125                 isl_token_free(tok);
2126                 goto done;
2127         } else
2128                 isl_stream_push_token(s, tok);
2129
2130         for (;;) {
2131                 struct isl_obj o;
2132                 tok = NULL;
2133                 o = obj_read_body(s, isl_map_copy(map), v);
2134                 if (o.type == isl_obj_none || !o.v)
2135                         goto error;
2136                 if (!obj.v)
2137                         obj = o;
2138                 else {
2139                         obj = obj_add(s->ctx, obj, o);
2140                         if (obj.type == isl_obj_none || !obj.v)
2141                                 goto error;
2142                 }
2143                 tok = isl_stream_next_token(s);
2144                 if (!tok || tok->type != ';')
2145                         break;
2146                 isl_token_free(tok);
2147                 if (isl_stream_next_token_is(s, '}')) {
2148                         tok = isl_stream_next_token(s);
2149                         break;
2150                 }
2151         }
2152
2153         if (tok && tok->type == '}') {
2154                 isl_token_free(tok);
2155         } else {
2156                 isl_stream_error(s, tok, "unexpected isl_token");
2157                 if (tok)
2158                         isl_token_free(tok);
2159                 goto error;
2160         }
2161 done:
2162         vars_free(v);
2163         isl_map_free(map);
2164
2165         return obj;
2166 error:
2167         isl_map_free(map);
2168         obj.type->free(obj.v);
2169         if (v)
2170                 vars_free(v);
2171         obj.v = NULL;
2172         return obj;
2173 }
2174
2175 struct isl_obj isl_stream_read_obj(struct isl_stream *s)
2176 {
2177         return obj_read(s);
2178 }
2179
2180 __isl_give isl_map *isl_stream_read_map(struct isl_stream *s)
2181 {
2182         struct isl_obj obj;
2183
2184         obj = obj_read(s);
2185         if (obj.v)
2186                 isl_assert(s->ctx, obj.type == isl_obj_map ||
2187                                    obj.type == isl_obj_set, goto error);
2188
2189         if (obj.type == isl_obj_set)
2190                 obj.v = isl_map_from_range(obj.v);
2191
2192         return obj.v;
2193 error:
2194         obj.type->free(obj.v);
2195         return NULL;
2196 }
2197
2198 __isl_give isl_set *isl_stream_read_set(struct isl_stream *s)
2199 {
2200         struct isl_obj obj;
2201
2202         obj = obj_read(s);
2203         if (obj.v) {
2204                 if (obj.type == isl_obj_map && isl_map_may_be_set(obj.v)) {
2205                         obj.v = isl_map_range(obj.v);
2206                         obj.type = isl_obj_set;
2207                 }
2208                 isl_assert(s->ctx, obj.type == isl_obj_set, goto error);
2209         }
2210
2211         return obj.v;
2212 error:
2213         obj.type->free(obj.v);
2214         return NULL;
2215 }
2216
2217 __isl_give isl_union_map *isl_stream_read_union_map(struct isl_stream *s)
2218 {
2219         struct isl_obj obj;
2220
2221         obj = obj_read(s);
2222         if (obj.type == isl_obj_map) {
2223                 obj.type = isl_obj_union_map;
2224                 obj.v = isl_union_map_from_map(obj.v);
2225         }
2226         if (obj.type == isl_obj_set) {
2227                 obj.type = isl_obj_union_set;
2228                 obj.v = isl_union_set_from_set(obj.v);
2229         }
2230         if (obj.v && obj.type == isl_obj_union_set &&
2231             isl_union_set_is_empty(obj.v))
2232                 obj.type = isl_obj_union_map;
2233         if (obj.v && obj.type != isl_obj_union_map)
2234                 isl_die(s->ctx, isl_error_invalid, "invalid input", goto error);
2235
2236         return obj.v;
2237 error:
2238         obj.type->free(obj.v);
2239         return NULL;
2240 }
2241
2242 __isl_give isl_union_set *isl_stream_read_union_set(struct isl_stream *s)
2243 {
2244         struct isl_obj obj;
2245
2246         obj = obj_read(s);
2247         if (obj.type == isl_obj_set) {
2248                 obj.type = isl_obj_union_set;
2249                 obj.v = isl_union_set_from_set(obj.v);
2250         }
2251         if (obj.v)
2252                 isl_assert(s->ctx, obj.type == isl_obj_union_set, goto error);
2253
2254         return obj.v;
2255 error:
2256         obj.type->free(obj.v);
2257         return NULL;
2258 }
2259
2260 static __isl_give isl_basic_map *basic_map_read(struct isl_stream *s)
2261 {
2262         struct isl_obj obj;
2263         struct isl_map *map;
2264         struct isl_basic_map *bmap;
2265
2266         obj = obj_read(s);
2267         map = obj.v;
2268         if (!map)
2269                 return NULL;
2270
2271         isl_assert(map->ctx, map->n <= 1, goto error);
2272
2273         if (map->n == 0)
2274                 bmap = isl_basic_map_empty_like_map(map);
2275         else
2276                 bmap = isl_basic_map_copy(map->p[0]);
2277
2278         isl_map_free(map);
2279
2280         return bmap;
2281 error:
2282         isl_map_free(map);
2283         return NULL;
2284 }
2285
2286 static __isl_give isl_basic_set *basic_set_read(struct isl_stream *s)
2287 {
2288         isl_basic_map *bmap;
2289         bmap = basic_map_read(s);
2290         if (!bmap)
2291                 return NULL;
2292         if (!isl_basic_map_may_be_set(bmap))
2293                 isl_die(s->ctx, isl_error_invalid,
2294                         "input is not a set", goto error);
2295         return isl_basic_map_range(bmap);
2296 error:
2297         isl_basic_map_free(bmap);
2298         return NULL;
2299 }
2300
2301 __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(isl_ctx *ctx,
2302         FILE *input)
2303 {
2304         struct isl_basic_map *bmap;
2305         struct isl_stream *s = isl_stream_new_file(ctx, input);
2306         if (!s)
2307                 return NULL;
2308         bmap = basic_map_read(s);
2309         isl_stream_free(s);
2310         return bmap;
2311 }
2312
2313 __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
2314         FILE *input)
2315 {
2316         isl_basic_set *bset;
2317         struct isl_stream *s = isl_stream_new_file(ctx, input);
2318         if (!s)
2319                 return NULL;
2320         bset = basic_set_read(s);
2321         isl_stream_free(s);
2322         return bset;
2323 }
2324
2325 struct isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(struct isl_ctx *ctx,
2326         const char *str)
2327 {
2328         struct isl_basic_map *bmap;
2329         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2330         if (!s)
2331                 return NULL;
2332         bmap = basic_map_read(s);
2333         isl_stream_free(s);
2334         return bmap;
2335 }
2336
2337 struct isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(struct isl_ctx *ctx,
2338         const char *str)
2339 {
2340         isl_basic_set *bset;
2341         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2342         if (!s)
2343                 return NULL;
2344         bset = basic_set_read(s);
2345         isl_stream_free(s);
2346         return bset;
2347 }
2348
2349 __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(struct isl_ctx *ctx,
2350         FILE *input)
2351 {
2352         struct isl_map *map;
2353         struct isl_stream *s = isl_stream_new_file(ctx, input);
2354         if (!s)
2355                 return NULL;
2356         map = isl_stream_read_map(s);
2357         isl_stream_free(s);
2358         return map;
2359 }
2360
2361 __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(struct isl_ctx *ctx,
2362         const char *str)
2363 {
2364         struct isl_map *map;
2365         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2366         if (!s)
2367                 return NULL;
2368         map = isl_stream_read_map(s);
2369         isl_stream_free(s);
2370         return map;
2371 }
2372
2373 __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(struct isl_ctx *ctx,
2374         FILE *input)
2375 {
2376         isl_set *set;
2377         struct isl_stream *s = isl_stream_new_file(ctx, input);
2378         if (!s)
2379                 return NULL;
2380         set = isl_stream_read_set(s);
2381         isl_stream_free(s);
2382         return set;
2383 }
2384
2385 struct isl_set *isl_set_read_from_str(struct isl_ctx *ctx,
2386         const char *str)
2387 {
2388         isl_set *set;
2389         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2390         if (!s)
2391                 return NULL;
2392         set = isl_stream_read_set(s);
2393         isl_stream_free(s);
2394         return set;
2395 }
2396
2397 __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(isl_ctx *ctx,
2398         FILE *input)
2399 {
2400         isl_union_map *umap;
2401         struct isl_stream *s = isl_stream_new_file(ctx, input);
2402         if (!s)
2403                 return NULL;
2404         umap = isl_stream_read_union_map(s);
2405         isl_stream_free(s);
2406         return umap;
2407 }
2408
2409 __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(struct isl_ctx *ctx,
2410                 const char *str)
2411 {
2412         isl_union_map *umap;
2413         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2414         if (!s)
2415                 return NULL;
2416         umap = isl_stream_read_union_map(s);
2417         isl_stream_free(s);
2418         return umap;
2419 }
2420
2421 __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
2422         FILE *input)
2423 {
2424         isl_union_set *uset;
2425         struct isl_stream *s = isl_stream_new_file(ctx, input);
2426         if (!s)
2427                 return NULL;
2428         uset = isl_stream_read_union_set(s);
2429         isl_stream_free(s);
2430         return uset;
2431 }
2432
2433 __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(struct isl_ctx *ctx,
2434                 const char *str)
2435 {
2436         isl_union_set *uset;
2437         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2438         if (!s)
2439                 return NULL;
2440         uset = isl_stream_read_union_set(s);
2441         isl_stream_free(s);
2442         return uset;
2443 }
2444
2445 static __isl_give isl_vec *isl_vec_read_polylib(struct isl_stream *s)
2446 {
2447         struct isl_vec *vec = NULL;
2448         struct isl_token *tok;
2449         unsigned size;
2450         int j;
2451
2452         tok = isl_stream_next_token(s);
2453         if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
2454                 isl_stream_error(s, tok, "expecting vector length");
2455                 goto error;
2456         }
2457
2458         size = isl_int_get_si(tok->u.v);
2459         isl_token_free(tok);
2460
2461         vec = isl_vec_alloc(s->ctx, size);
2462
2463         for (j = 0; j < size; ++j) {
2464                 tok = isl_stream_next_token(s);
2465                 if (!tok || tok->type != ISL_TOKEN_VALUE) {
2466                         isl_stream_error(s, tok, "expecting constant value");
2467                         goto error;
2468                 }
2469                 isl_int_set(vec->el[j], tok->u.v);
2470                 isl_token_free(tok);
2471         }
2472
2473         return vec;
2474 error:
2475         isl_token_free(tok);
2476         isl_vec_free(vec);
2477         return NULL;
2478 }
2479
2480 static __isl_give isl_vec *vec_read(struct isl_stream *s)
2481 {
2482         return isl_vec_read_polylib(s);
2483 }
2484
2485 __isl_give isl_vec *isl_vec_read_from_file(isl_ctx *ctx, FILE *input)
2486 {
2487         isl_vec *v;
2488         struct isl_stream *s = isl_stream_new_file(ctx, input);
2489         if (!s)
2490                 return NULL;
2491         v = vec_read(s);
2492         isl_stream_free(s);
2493         return v;
2494 }
2495
2496 __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_stream_read_pw_qpolynomial(
2497         struct isl_stream *s)
2498 {
2499         struct isl_obj obj;
2500
2501         obj = obj_read(s);
2502         if (obj.v)
2503                 isl_assert(s->ctx, obj.type == isl_obj_pw_qpolynomial,
2504                            goto error);
2505
2506         return obj.v;
2507 error:
2508         obj.type->free(obj.v);
2509         return NULL;
2510 }
2511
2512 __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_read_from_str(isl_ctx *ctx,
2513                 const char *str)
2514 {
2515         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
2516         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2517         if (!s)
2518                 return NULL;
2519         pwqp = isl_stream_read_pw_qpolynomial(s);
2520         isl_stream_free(s);
2521         return pwqp;
2522 }
2523
2524 __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_read_from_file(isl_ctx *ctx,
2525                 FILE *input)
2526 {
2527         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
2528         struct isl_stream *s = isl_stream_new_file(ctx, input);
2529         if (!s)
2530                 return NULL;
2531         pwqp = isl_stream_read_pw_qpolynomial(s);
2532         isl_stream_free(s);
2533         return pwqp;
2534 }
2535
2536 /* Is the next token an identifer not in "v"?
2537  */
2538 static int next_is_fresh_ident(struct isl_stream *s, struct vars *v)
2539 {
2540         int n = v->n;
2541         int fresh;
2542         struct isl_token *tok;
2543
2544         tok = isl_stream_next_token(s);
2545         if (!tok)
2546                 return 0;
2547         fresh = tok->type == ISL_TOKEN_IDENT && vars_pos(v, tok->u.s, -1) >= n;
2548         isl_stream_push_token(s, tok);
2549
2550         vars_drop(v, v->n - n);
2551
2552         return fresh;
2553 }
2554
2555 /* First read the domain of the affine expression, which may be
2556  * a parameter space or a set.
2557  * The tricky part is that we don't know if the domain is a set or not,
2558  * so when we are trying to read the domain, we may actually be reading
2559  * the affine expression itself (defined on a parameter domains)
2560  * If the tuple we are reading is named, we assume it's the domain.
2561  * Also, if inside the tuple, the first thing we find is a nested tuple
2562  * or a new identifier, we again assume it's the domain.
2563  * Otherwise, we assume we are reading an affine expression.
2564  */
2565 static __isl_give isl_set *read_aff_domain(struct isl_stream *s,
2566         __isl_take isl_set *dom, struct vars *v)
2567 {
2568         struct isl_token *tok;
2569
2570         tok = isl_stream_next_token(s);
2571         if (tok && (tok->type == ISL_TOKEN_IDENT || tok->is_keyword)) {
2572                 isl_stream_push_token(s, tok);
2573                 return read_map_tuple(s, dom, isl_dim_set, v, 1, 0);
2574         }
2575         if (!tok || tok->type != '[') {
2576                 isl_stream_error(s, tok, "expecting '['");
2577                 goto error;
2578         }
2579         if (next_is_tuple(s) || next_is_fresh_ident(s, v)) {
2580                 isl_stream_push_token(s, tok);
2581                 dom = read_map_tuple(s, dom, isl_dim_set, v, 1, 0);
2582         } else
2583                 isl_stream_push_token(s, tok);
2584
2585         return dom;
2586 error:
2587         if (tok)
2588                 isl_stream_push_token(s, tok);
2589         vars_free(v);
2590         isl_set_free(dom);
2591         return NULL;
2592 }
2593
2594 /* Read an affine expression from "s".
2595  */
2596 __isl_give isl_aff *isl_stream_read_aff(struct isl_stream *s)
2597 {
2598         isl_aff *aff;
2599         isl_multi_aff *ma;
2600
2601         ma = isl_stream_read_multi_aff(s);
2602         if (!ma)
2603                 return NULL;
2604         if (isl_multi_aff_dim(ma, isl_dim_out) != 1)
2605                 isl_die(s->ctx, isl_error_invalid,
2606                         "expecting single affine expression",
2607                         goto error);
2608
2609         aff = isl_multi_aff_get_aff(ma, 0);
2610         isl_multi_aff_free(ma);
2611         return aff;
2612 error:
2613         isl_multi_aff_free(ma);
2614         return NULL;
2615 }
2616
2617 /* Read a piecewise affine expression from "s" with domain (space) "dom".
2618  */
2619 static __isl_give isl_pw_aff *read_pw_aff_with_dom(struct isl_stream *s,
2620         __isl_take isl_set *dom, struct vars *v)
2621 {
2622         isl_pw_aff *pwaff = NULL;
2623
2624         if (!isl_set_is_params(dom) && isl_stream_eat(s, ISL_TOKEN_TO))
2625                 goto error;
2626
2627         if (isl_stream_eat(s, '['))
2628                 goto error;
2629
2630         pwaff = accept_affine(s, isl_set_get_space(dom), v);
2631
2632         if (isl_stream_eat(s, ']'))
2633                 goto error;
2634
2635         dom = read_optional_disjuncts(s, dom, v, 0);
2636         pwaff = isl_pw_aff_intersect_domain(pwaff, dom);
2637
2638         return pwaff;
2639 error:
2640         isl_set_free(dom);
2641         isl_pw_aff_free(pwaff);
2642         return NULL;
2643 }
2644
2645 __isl_give isl_pw_aff *isl_stream_read_pw_aff(struct isl_stream *s)
2646 {
2647         struct vars *v;
2648         isl_set *dom = NULL;
2649         isl_set *aff_dom;
2650         isl_pw_aff *pa = NULL;
2651         int n;
2652
2653         v = vars_new(s->ctx);
2654         if (!v)
2655                 return NULL;
2656
2657         dom = isl_set_universe(isl_space_params_alloc(s->ctx, 0));
2658         if (next_is_tuple(s)) {
2659                 dom = read_map_tuple(s, dom, isl_dim_param, v, 1, 0);
2660                 if (isl_stream_eat(s, ISL_TOKEN_TO))
2661                         goto error;
2662         }
2663         if (isl_stream_eat(s, '{'))
2664                 goto error;
2665
2666         n = v->n;
2667         aff_dom = read_aff_domain(s, isl_set_copy(dom), v);
2668         pa = read_pw_aff_with_dom(s, aff_dom, v);
2669         vars_drop(v, v->n - n);
2670
2671         while (isl_stream_eat_if_available(s, ';')) {
2672                 isl_pw_aff *pa_i;
2673
2674                 n = v->n;
2675                 aff_dom = read_aff_domain(s, isl_set_copy(dom), v);
2676                 pa_i = read_pw_aff_with_dom(s, aff_dom, v);
2677                 vars_drop(v, v->n - n);
2678
2679                 pa = isl_pw_aff_union_add(pa, pa_i);
2680         }
2681
2682         if (isl_stream_eat(s, '}'))
2683                 goto error;
2684
2685         vars_free(v);
2686         isl_set_free(dom);
2687         return pa;
2688 error:
2689         vars_free(v);
2690         isl_set_free(dom);
2691         isl_pw_aff_free(pa);
2692         return NULL;
2693 }
2694
2695 __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(isl_ctx *ctx, const char *str)
2696 {
2697         isl_aff *aff;
2698         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2699         if (!s)
2700                 return NULL;
2701         aff = isl_stream_read_aff(s);
2702         isl_stream_free(s);
2703         return aff;
2704 }
2705
2706 __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(isl_ctx *ctx, const char *str)
2707 {
2708         isl_pw_aff *pa;
2709         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2710         if (!s)
2711                 return NULL;
2712         pa = isl_stream_read_pw_aff(s);
2713         isl_stream_free(s);
2714         return pa;
2715 }
2716
2717 /* Read an isl_pw_multi_aff from "s".
2718  * We currently read a generic object and if it turns out to be a set or
2719  * a map, we convert that to an isl_pw_multi_aff.
2720  * It would be more efficient if we were to construct the isl_pw_multi_aff
2721  * directly.
2722  */
2723 __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_stream_read_pw_multi_aff(struct isl_stream *s)
2724 {
2725         struct isl_obj obj;
2726
2727         obj = obj_read(s);
2728         if (!obj.v)
2729                 return NULL;
2730
2731         if (obj.type == isl_obj_map)
2732                 return isl_pw_multi_aff_from_map(obj.v);
2733         if (obj.type == isl_obj_set)
2734                 return isl_pw_multi_aff_from_set(obj.v);
2735
2736         obj.type->free(obj.v);
2737         isl_die(s->ctx, isl_error_invalid, "unexpected object type",
2738                 return NULL);
2739 }
2740
2741 __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(isl_ctx *ctx,
2742         const char *str)
2743 {
2744         isl_pw_multi_aff *pma;
2745         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2746         if (!s)
2747                 return NULL;
2748         pma = isl_stream_read_pw_multi_aff(s);
2749         isl_stream_free(s);
2750         return pma;
2751 }
2752
2753 /* Assuming "pa" represents a single affine expression defined on a universe
2754  * domain, extract this affine expression.
2755  */
2756 static __isl_give isl_aff *aff_from_pw_aff(__isl_take isl_pw_aff *pa)
2757 {
2758         isl_aff *aff;
2759
2760         if (!pa)
2761                 return NULL;
2762         if (pa->n != 1)
2763                 isl_die(isl_pw_aff_get_ctx(pa), isl_error_invalid,
2764                         "expecting single affine expression",
2765                         goto error);
2766         if (!isl_set_plain_is_universe(pa->p[0].set))
2767                 isl_die(isl_pw_aff_get_ctx(pa), isl_error_invalid,
2768                         "expecting universe domain",
2769                         goto error);
2770
2771         aff = isl_aff_copy(pa->p[0].aff);
2772         isl_pw_aff_free(pa);
2773         return aff;
2774 error:
2775         isl_pw_aff_free(pa);
2776         return NULL;
2777 }
2778
2779 /* Read a multi-affine expression from "s".
2780  * If the multi-affine expression has a domain, then then tuple
2781  * representing this domain cannot involve any affine expressions.
2782  * The tuple representing the actual expressions needs to consist
2783  * of only affine expressions.  Moreover, these expressions can
2784  * only depend on parameters and input dimensions and not on other
2785  * output dimensions.
2786  */
2787 __isl_give isl_multi_aff *isl_stream_read_multi_aff(struct isl_stream *s)
2788 {
2789         struct vars *v;
2790         isl_set *dom = NULL;
2791         isl_multi_pw_aff *tuple = NULL;
2792         int dim, i, n;
2793         isl_space *space, *dom_space;
2794         isl_multi_aff *ma = NULL;
2795
2796         v = vars_new(s->ctx);
2797         if (!v)
2798                 return NULL;
2799
2800         dom = isl_set_universe(isl_space_params_alloc(s->ctx, 0));
2801         if (next_is_tuple(s)) {
2802                 dom = read_map_tuple(s, dom, isl_dim_param, v, 1, 0);
2803                 if (isl_stream_eat(s, ISL_TOKEN_TO))
2804                         goto error;
2805         }
2806         if (!isl_set_plain_is_universe(dom))
2807                 isl_die(s->ctx, isl_error_invalid,
2808                         "expecting universe parameter domain", goto error);
2809         if (isl_stream_eat(s, '{'))
2810                 goto error;
2811
2812         tuple = read_tuple(s, v, 0, 0);
2813         if (!tuple)
2814                 goto error;
2815         if (isl_stream_eat_if_available(s, ISL_TOKEN_TO)) {
2816                 isl_set *set;
2817                 isl_space *space;
2818                 int has_expr;
2819
2820                 has_expr = tuple_has_expr(tuple);
2821                 if (has_expr < 0)
2822                         goto error;
2823                 if (has_expr)
2824                         isl_die(s->ctx, isl_error_invalid,
2825                                 "expecting universe domain", goto error);
2826                 space = isl_space_range(isl_multi_pw_aff_get_space(tuple));
2827                 set = isl_set_universe(space);
2828                 dom = isl_set_intersect_params(set, dom);
2829                 isl_multi_pw_aff_free(tuple);
2830                 tuple = read_tuple(s, v, 0, 0);
2831                 if (!tuple)
2832                         goto error;
2833         }
2834
2835         if (isl_stream_eat(s, '}'))
2836                 goto error;
2837
2838         n = isl_multi_pw_aff_dim(tuple, isl_dim_out);
2839         dim = isl_set_dim(dom, isl_dim_all);
2840         dom_space = isl_set_get_space(dom);
2841         space = isl_space_range(isl_multi_pw_aff_get_space(tuple));
2842         space = isl_space_align_params(space, isl_space_copy(dom_space));
2843         if (!isl_space_is_params(dom_space))
2844                 space = isl_space_map_from_domain_and_range(
2845                                 isl_space_copy(dom_space), space);
2846         isl_space_free(dom_space);
2847         ma = isl_multi_aff_alloc(space);
2848
2849         for (i = 0; i < n; ++i) {
2850                 isl_pw_aff *pa;
2851                 isl_aff *aff;
2852                 pa = isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(tuple, i);
2853                 aff = aff_from_pw_aff(pa);
2854                 if (!aff)
2855                         goto error;
2856                 if (isl_aff_involves_dims(aff, isl_dim_in, dim, i + 1)) {
2857                         isl_aff_free(aff);
2858                         isl_die(s->ctx, isl_error_invalid,
2859                                 "not an affine expression", goto error);
2860                 }
2861                 aff = isl_aff_drop_dims(aff, isl_dim_in, dim, n);
2862                 space = isl_multi_aff_get_domain_space(ma);
2863                 aff = isl_aff_reset_domain_space(aff, space);
2864                 ma = isl_multi_aff_set_aff(ma, i, aff);
2865         }
2866
2867         isl_multi_pw_aff_free(tuple);
2868         vars_free(v);
2869         isl_set_free(dom);
2870         return ma;
2871 error:
2872         isl_multi_pw_aff_free(tuple);
2873         vars_free(v);
2874         isl_set_free(dom);
2875         isl_multi_aff_free(ma);
2876         return NULL;
2877 }
2878
2879 __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(isl_ctx *ctx,
2880         const char *str)
2881 {
2882         isl_multi_aff *maff;
2883         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2884         if (!s)
2885                 return NULL;
2886         maff = isl_stream_read_multi_aff(s);
2887         isl_stream_free(s);
2888         return maff;
2889 }
2890
2891 __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_stream_read_union_pw_qpolynomial(
2892         struct isl_stream *s)
2893 {
2894         struct isl_obj obj;
2895
2896         obj = obj_read(s);
2897         if (obj.type == isl_obj_pw_qpolynomial) {
2898                 obj.type = isl_obj_union_pw_qpolynomial;
2899                 obj.v = isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(obj.v);
2900         }
2901         if (obj.v)
2902                 isl_assert(s->ctx, obj.type == isl_obj_union_pw_qpolynomial,
2903                            goto error);
2904
2905         return obj.v;
2906 error:
2907         obj.type->free(obj.v);
2908         return NULL;
2909 }
2910
2911 __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
2912         isl_ctx *ctx, const char *str)
2913 {
2914         isl_union_pw_qpolynomial *upwqp;
2915         struct isl_stream *s = isl_stream_new_str(ctx, str);
2916         if (!s)
2917                 return NULL;
2918         upwqp = isl_stream_read_union_pw_qpolynomial(s);
2919         isl_stream_free(s);
2920         return upwqp;
2921 }