isl_test.c

   1 /*
   2  * Copyright 2008-2009 Katholieke Universiteit Leuven
   3  *
   4  * Use of this software is governed by the GNU LGPLv2.1 license
   5  *
   6  * Written by Sven Verdoolaege, K.U.Leuven, Departement
   7  * Computerwetenschappen, Celestijnenlaan 200A, B-3001 Leuven, Belgium
   8  */
   9
  10 #include <assert.h>
  11 #include <stdio.h>
  12 #include <limits.h>
  13 #include <isl_ctx.h>
  14 #include <isl_set.h>
  15 #include <isl_flow.h>
  16 #include <isl_constraint.h>
  17
  18 static char *srcdir;
  19
  20 void test_read(struct isl_ctx *ctx)
  21 {
  22         char filename[PATH_MAX];
  23         FILE *input;
  24         int n;
  25         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
  26         const char *str = "{[y]: Exists ( alpha : 2alpha = y)}";
  27
  28         n = snprintf(filename, sizeof(filename),
  29                         "%s/test_inputs/set.omega", srcdir);
  30         assert(n < sizeof(filename));
  31         input = fopen(filename, "r");
  32         assert(input);
  33
  34         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
  35         bset2 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str, 0);
  36
  37         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
  38
  39         isl_basic_set_free(bset1);
  40         isl_basic_set_free(bset2);
  41
  42         fclose(input);
  43 }
  44
  45 void test_bounded(struct isl_ctx *ctx)
  46 {
  47         isl_set *set;
  48         int bounded;
  49
  50         set = isl_set_read_from_str(ctx, "[n] -> {[i] : 0 <= i <= n }", -1);
  51         bounded = isl_set_is_bounded(set);
  52         assert(bounded);
  53         isl_set_free(set);
  54
  55         set = isl_set_read_from_str(ctx, "{[n, i] : 0 <= i <= n }", -1);
  56         bounded = isl_set_is_bounded(set);
  57         assert(!bounded);
  58         isl_set_free(set);
  59
  60         set = isl_set_read_from_str(ctx, "[n] -> {[i] : i <= n }", -1);
  61         bounded = isl_set_is_bounded(set);
  62         assert(!bounded);
  63         isl_set_free(set);
  64 }
  65
  66 /* Construct the basic set { [i] : 5 <= i <= N } */
  67 void test_construction(struct isl_ctx *ctx)
  68 {
  69         isl_int v;
  70         struct isl_dim *dim;
  71         struct isl_basic_set *bset;
  72         struct isl_constraint *c;
  73
  74         isl_int_init(v);
  75
  76         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 1, 1);
  77         bset = isl_basic_set_universe(dim);
  78
  79         c = isl_inequality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
  80         isl_int_set_si(v, -1);
  81         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
  82         isl_int_set_si(v, 1);
  83         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_param, 0, v);
  84         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
  85
  86         c = isl_inequality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
  87         isl_int_set_si(v, 1);
  88         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
  89         isl_int_set_si(v, -5);
  90         isl_constraint_set_constant(c, v);
  91         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
  92
  93         isl_basic_set_free(bset);
  94
  95         isl_int_clear(v);
  96 }
  97
  98 void test_dim(struct isl_ctx *ctx)
  99 {
 100         const char *str;
 101         isl_map *map1, *map2;
 102
 103         map1 = isl_map_read_from_str(ctx,
 104             "[n] -> { [i] -> [j] : exists (a = [i/10] : i - 10a <= n ) }", -1);
 105         map1 = isl_map_add(map1, isl_dim_in, 1);
 106         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 107             "[n] -> { [i,k] -> [j] : exists (a = [i/10] : i - 10a <= n ) }", -1);
 108         assert(isl_map_is_equal(map1, map2));
 109         isl_map_free(map2);
 110
 111         map1 = isl_map_project_out(map1, isl_dim_in, 0, 1);
 112         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, "[n] -> { [i] -> [j] : n >= 0 }", -1);
 113         assert(isl_map_is_equal(map1, map2));
 114
 115         isl_map_free(map1);
 116         isl_map_free(map2);
 117
 118         str = "[n] -> { [i] -> [] : exists a : 0 <= i <= n and i = 2 a }";
 119         map1 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 120         str = "{ [i] -> [j] : exists a : 0 <= i <= j and i = 2 a }";
 121         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 122         map1 = isl_map_move_dims(map1, isl_dim_out, 0, isl_dim_param, 0, 1);
 123         assert(isl_map_is_equal(map1, map2));
 124
 125         isl_map_free(map1);
 126         isl_map_free(map2);
 127 }
 128
 129 void test_div(struct isl_ctx *ctx)
 130 {
 131         isl_int v;
 132         int pos;
 133         struct isl_dim *dim;
 134         struct isl_div *div;
 135         struct isl_basic_set *bset;
 136         struct isl_constraint *c;
 137
 138         isl_int_init(v);
 139
 140         /* test 1 */
 141         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 1);
 142         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 143
 144         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 145         isl_int_set_si(v, -1);
 146         isl_constraint_set_constant(c, v);
 147         isl_int_set_si(v, 1);
 148         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 149         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 150         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 151         isl_int_set_si(v, 3);
 152         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 153         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 154
 155         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 156         isl_int_set_si(v, 1);
 157         isl_constraint_set_constant(c, v);
 158         isl_int_set_si(v, -1);
 159         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 160         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 161         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 162         isl_int_set_si(v, 3);
 163         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 164         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 165
 166         assert(bset && bset->n_div == 1);
 167         isl_basic_set_free(bset);
 168
 169         /* test 2 */
 170         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 1);
 171         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 172
 173         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 174         isl_int_set_si(v, 1);
 175         isl_constraint_set_constant(c, v);
 176         isl_int_set_si(v, -1);
 177         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 178         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 179         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 180         isl_int_set_si(v, 3);
 181         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 182         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 183
 184         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 185         isl_int_set_si(v, -1);
 186         isl_constraint_set_constant(c, v);
 187         isl_int_set_si(v, 1);
 188         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 189         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 190         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 191         isl_int_set_si(v, 3);
 192         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 193         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 194
 195         assert(bset && bset->n_div == 1);
 196         isl_basic_set_free(bset);
 197
 198         /* test 3 */
 199         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 1);
 200         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 201
 202         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 203         isl_int_set_si(v, 1);
 204         isl_constraint_set_constant(c, v);
 205         isl_int_set_si(v, -1);
 206         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 207         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 208         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 209         isl_int_set_si(v, 3);
 210         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 211         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 212
 213         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 214         isl_int_set_si(v, -3);
 215         isl_constraint_set_constant(c, v);
 216         isl_int_set_si(v, 1);
 217         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 218         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 219         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 220         isl_int_set_si(v, 4);
 221         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 222         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 223
 224         assert(bset && bset->n_div == 1);
 225         isl_basic_set_free(bset);
 226
 227         /* test 4 */
 228         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 1);
 229         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 230
 231         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 232         isl_int_set_si(v, 2);
 233         isl_constraint_set_constant(c, v);
 234         isl_int_set_si(v, -1);
 235         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 236         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 237         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 238         isl_int_set_si(v, 3);
 239         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 240         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 241
 242         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 243         isl_int_set_si(v, -1);
 244         isl_constraint_set_constant(c, v);
 245         isl_int_set_si(v, 1);
 246         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 247         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 248         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 249         isl_int_set_si(v, 6);
 250         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 251         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 252
 253         assert(isl_basic_set_is_empty(bset));
 254         isl_basic_set_free(bset);
 255
 256         /* test 5 */
 257         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
 258         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 259
 260         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 261         isl_int_set_si(v, -1);
 262         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 263         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 264         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 265         isl_int_set_si(v, 3);
 266         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 267         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 268
 269         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 270         isl_int_set_si(v, 1);
 271         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 272         isl_int_set_si(v, -3);
 273         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 274         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 275
 276         assert(bset && bset->n_div == 0);
 277         isl_basic_set_free(bset);
 278
 279         /* test 6 */
 280         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
 281         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 282
 283         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 284         isl_int_set_si(v, -1);
 285         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 286         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 287         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 288         isl_int_set_si(v, 6);
 289         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 290         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 291
 292         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 293         isl_int_set_si(v, 1);
 294         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 295         isl_int_set_si(v, -3);
 296         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 297         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 298
 299         assert(bset && bset->n_div == 1);
 300         isl_basic_set_free(bset);
 301
 302         /* test 7 */
 303         /* This test is a bit tricky.  We set up an equality
 304          *              a + 3b + 3c = 6 e0
 305          * Normalization of divs creates _two_ divs
 306          *              a = 3 e0
 307          *              c - b - e0 = 2 e1
 308          * Afterwards e0 is removed again because it has coefficient -1
 309          * and we end up with the original equality and div again.
 310          * Perhaps we can avoid the introduction of this temporary div.
 311          */
 312         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 3);
 313         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 314
 315         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 316         isl_int_set_si(v, -1);
 317         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 318         isl_int_set_si(v, -3);
 319         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 320         isl_int_set_si(v, -3);
 321         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 322         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 323         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 324         isl_int_set_si(v, 6);
 325         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 326         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 327
 328         /* Test disabled for now */
 329         /*
 330         assert(bset && bset->n_div == 1);
 331         */
 332         isl_basic_set_free(bset);
 333
 334         /* test 8 */
 335         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 4);
 336         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 337
 338         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 339         isl_int_set_si(v, -1);
 340         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 341         isl_int_set_si(v, -3);
 342         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 343         isl_int_set_si(v, -3);
 344         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 3, v);
 345         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 346         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 347         isl_int_set_si(v, 6);
 348         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 349         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 350
 351         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 352         isl_int_set_si(v, -1);
 353         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 354         isl_int_set_si(v, 1);
 355         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 356         isl_int_set_si(v, 1);
 357         isl_constraint_set_constant(c, v);
 358         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 359
 360         /* Test disabled for now */
 361         /*
 362         assert(bset && bset->n_div == 1);
 363         */
 364         isl_basic_set_free(bset);
 365
 366         /* test 9 */
 367         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
 368         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 369
 370         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 371         isl_int_set_si(v, 1);
 372         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 373         isl_int_set_si(v, -1);
 374         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 375         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 376         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 377         isl_int_set_si(v, -2);
 378         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 379         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 380
 381         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 382         isl_int_set_si(v, -1);
 383         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 384         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 385         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 386         isl_int_set_si(v, 3);
 387         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 388         isl_int_set_si(v, 2);
 389         isl_constraint_set_constant(c, v);
 390         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 391
 392         bset = isl_basic_set_fix_si(bset, isl_dim_set, 0, 2);
 393
 394         assert(!isl_basic_set_is_empty(bset));
 395
 396         isl_basic_set_free(bset);
 397
 398         /* test 10 */
 399         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
 400         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 401
 402         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 403         isl_int_set_si(v, 1);
 404         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 405         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 406         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 407         isl_int_set_si(v, -2);
 408         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 409         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 410
 411         bset = isl_basic_set_fix_si(bset, isl_dim_set, 0, 2);
 412
 413         isl_basic_set_free(bset);
 414
 415         isl_int_clear(v);
 416 }
 417
 418 void test_application_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 419 {
 420         char filename[PATH_MAX];
 421         FILE *input;
 422         int n;
 423         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 424         struct isl_basic_map *bmap;
 425
 426         n = snprintf(filename, sizeof(filename),
 427                         "%s/test_inputs/%s.omega", srcdir, name);
 428         assert(n < sizeof(filename));
 429         input = fopen(filename, "r");
 430         assert(input);
 431
 432         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 433         bmap = isl_basic_map_read_from_file(ctx, input, 0);
 434
 435         bset1 = isl_basic_set_apply(bset1, bmap);
 436
 437         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 438
 439         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 440
 441         isl_basic_set_free(bset1);
 442         isl_basic_set_free(bset2);
 443
 444         fclose(input);
 445 }
 446
 447 void test_application(struct isl_ctx *ctx)
 448 {
 449         test_application_case(ctx, "application");
 450         test_application_case(ctx, "application2");
 451 }
 452
 453 void test_affine_hull_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 454 {
 455         char filename[PATH_MAX];
 456         FILE *input;
 457         int n;
 458         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 459
 460         n = snprintf(filename, sizeof(filename),
 461                         "%s/test_inputs/%s.polylib", srcdir, name);
 462         assert(n < sizeof(filename));
 463         input = fopen(filename, "r");
 464         assert(input);
 465
 466         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 467         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 468
 469         bset1 = isl_basic_set_affine_hull(bset1);
 470
 471         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 472
 473         isl_basic_set_free(bset1);
 474         isl_basic_set_free(bset2);
 475
 476         fclose(input);
 477 }
 478
 479 void test_affine_hull(struct isl_ctx *ctx)
 480 {
 481         test_affine_hull_case(ctx, "affine2");
 482         test_affine_hull_case(ctx, "affine");
 483         test_affine_hull_case(ctx, "affine3");
 484 }
 485
 486 void test_convex_hull_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 487 {
 488         char filename[PATH_MAX];
 489         FILE *input;
 490         int n;
 491         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 492         struct isl_set *set;
 493
 494         n = snprintf(filename, sizeof(filename),
 495                         "%s/test_inputs/%s.polylib", srcdir, name);
 496         assert(n < sizeof(filename));
 497         input = fopen(filename, "r");
 498         assert(input);
 499
 500         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 501         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 502
 503         set = isl_basic_set_union(bset1, bset2);
 504         bset1 = isl_set_convex_hull(set);
 505
 506         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 507
 508         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 509
 510         isl_basic_set_free(bset1);
 511         isl_basic_set_free(bset2);
 512
 513         fclose(input);
 514 }
 515
 516 void test_convex_hull(struct isl_ctx *ctx)
 517 {
 518         const char *str1, *str2;
 519         isl_set *set1, *set2;
 520
 521         test_convex_hull_case(ctx, "convex0");
 522         test_convex_hull_case(ctx, "convex1");
 523         test_convex_hull_case(ctx, "convex2");
 524         test_convex_hull_case(ctx, "convex3");
 525         test_convex_hull_case(ctx, "convex4");
 526         test_convex_hull_case(ctx, "convex5");
 527         test_convex_hull_case(ctx, "convex6");
 528         test_convex_hull_case(ctx, "convex7");
 529         test_convex_hull_case(ctx, "convex8");
 530         test_convex_hull_case(ctx, "convex9");
 531         test_convex_hull_case(ctx, "convex10");
 532         test_convex_hull_case(ctx, "convex11");
 533         test_convex_hull_case(ctx, "convex12");
 534         test_convex_hull_case(ctx, "convex13");
 535         test_convex_hull_case(ctx, "convex14");
 536         test_convex_hull_case(ctx, "convex15");
 537
 538         str1 = "{ [i0, i1, i2] : (i2 = 1 and i0 = 0 and i1 >= 0) or "
 539                "(i0 = 1 and i1 = 0 and i2 = 1) or "
 540                "(i0 = 0 and i1 = 0 and i2 = 0) }";
 541         str2 = "{ [i0, i1, i2] : i0 >= 0 and i2 >= i0 and i2 <= 1 and i1 >= 0 }";
 542         set1 = isl_set_read_from_str(ctx, str1, -1);
 543         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str2, -1);
 544         set1 = isl_set_from_basic_set(isl_set_convex_hull(set1));
 545         assert(isl_set_is_equal(set1, set2));
 546         isl_set_free(set1);
 547         isl_set_free(set2);
 548 }
 549
 550 void test_gist_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 551 {
 552         char filename[PATH_MAX];
 553         FILE *input;
 554         int n;
 555         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 556
 557         n = snprintf(filename, sizeof(filename),
 558                         "%s/test_inputs/%s.polylib", srcdir, name);
 559         assert(n < sizeof(filename));
 560         input = fopen(filename, "r");
 561         assert(input);
 562
 563         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 564         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 565
 566         bset1 = isl_basic_set_gist(bset1, bset2);
 567
 568         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 569
 570         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 571
 572         isl_basic_set_free(bset1);
 573         isl_basic_set_free(bset2);
 574
 575         fclose(input);
 576 }
 577
 578 void test_gist(struct isl_ctx *ctx)
 579 {
 580         test_gist_case(ctx, "gist1");
 581 }
 582
 583 void test_coalesce_set(isl_ctx *ctx, const char *str, int check_one)
 584 {
 585         isl_set *set, *set2;
 586
 587         set = isl_set_read_from_str(ctx, str, -1);
 588         set = isl_set_coalesce(set);
 589         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str, -1);
 590         assert(isl_set_is_equal(set, set2));
 591         if (check_one)
 592                 assert(set && set->n == 1);
 593         isl_set_free(set);
 594         isl_set_free(set2);
 595 }
 596
 597 void test_coalesce(struct isl_ctx *ctx)
 598 {
 599         const char *str;
 600         struct isl_set *set, *set2;
 601         struct isl_map *map, *map2;
 602
 603         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 604                 "{[x,y]: x >= 0 & x <= 10 & y >= 0 & y <= 10 or "
 605                        "y >= x & x >= 2 & 5 >= y }", -1);
 606         set = isl_set_coalesce(set);
 607         assert(set && set->n == 1);
 608         isl_set_free(set);
 609
 610         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 611                 "{[x,y]: y >= 0 & 2x + y <= 30 & y <= 10 & x >= 0 or "
 612                        "x + y >= 10 & y <= x & x + y <= 20 & y >= 0}", -1);
 613         set = isl_set_coalesce(set);
 614         assert(set && set->n == 1);
 615         isl_set_free(set);
 616
 617         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 618                 "{[x,y]: y >= 0 & 2x + y <= 30 & y <= 10 & x >= 0 or "
 619                        "x + y >= 10 & y <= x & x + y <= 19 & y >= 0}", -1);
 620         set = isl_set_coalesce(set);
 621         assert(set && set->n == 2);
 622         isl_set_free(set);
 623
 624         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 625                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 626                        "y >= 0 & x >= 6 & x <= 10 & y <= x}", -1);
 627         set = isl_set_coalesce(set);
 628         assert(set && set->n == 1);
 629         isl_set_free(set);
 630
 631         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 632                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 633                        "y >= 0 & x >= 7 & x <= 10 & y <= x}", -1);
 634         set = isl_set_coalesce(set);
 635         assert(set && set->n == 2);
 636         isl_set_free(set);
 637
 638         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 639                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 640                        "y >= 0 & x >= 6 & x <= 10 & y + 1 <= x}", -1);
 641         set = isl_set_coalesce(set);
 642         assert(set && set->n == 2);
 643         isl_set_free(set);
 644
 645         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 646                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 647                        "y >= 0 & x = 6 & y <= 6}", -1);
 648         set = isl_set_coalesce(set);
 649         assert(set && set->n == 1);
 650         isl_set_free(set);
 651
 652         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 653                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 654                        "y >= 0 & x = 7 & y <= 6}", -1);
 655         set = isl_set_coalesce(set);
 656         assert(set && set->n == 2);
 657         isl_set_free(set);
 658
 659         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 660                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 661                        "y >= 0 & x = 6 & y <= 5}", -1);
 662         set = isl_set_coalesce(set);
 663         assert(set && set->n == 1);
 664         set2 = isl_set_read_from_str(ctx,
 665                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 666                        "y >= 0 & x = 6 & y <= 5}", -1);
 667         assert(isl_set_is_equal(set, set2));
 668         isl_set_free(set);
 669         isl_set_free(set2);
 670
 671         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 672                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 673                        "y >= 0 & x = 6 & y <= 7}", -1);
 674         set = isl_set_coalesce(set);
 675         assert(set && set->n == 2);
 676         isl_set_free(set);
 677
 678         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 679                 "[n] -> { [i] : i = 1 and n >= 2 or 2 <= i and i <= n }", -1);
 680         set = isl_set_coalesce(set);
 681         assert(set && set->n == 1);
 682         set2 = isl_set_read_from_str(ctx,
 683                 "[n] -> { [i] : i = 1 and n >= 2 or 2 <= i and i <= n }", -1);
 684         assert(isl_set_is_equal(set, set2));
 685         isl_set_free(set);
 686         isl_set_free(set2);
 687
 688         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 689                 "{[x,y] : x >= 0 and y >= 0 or 0 <= y and y <= 5 and x = -1}", -1);
 690         set = isl_set_coalesce(set);
 691         set2 = isl_set_read_from_str(ctx,
 692                 "{[x,y] : x >= 0 and y >= 0 or 0 <= y and y <= 5 and x = -1}", -1);
 693         assert(isl_set_is_equal(set, set2));
 694         isl_set_free(set);
 695         isl_set_free(set2);
 696
 697         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 698                 "[n] -> { [i] : 1 <= i and i <= n - 1 or "
 699                                 "2 <= i and i <= n }", -1);
 700         set = isl_set_coalesce(set);
 701         assert(set && set->n == 1);
 702         set2 = isl_set_read_from_str(ctx,
 703                 "[n] -> { [i] : 1 <= i and i <= n - 1 or "
 704                                 "2 <= i and i <= n }", -1);
 705         assert(isl_set_is_equal(set, set2));
 706         isl_set_free(set);
 707         isl_set_free(set2);
 708
 709         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 710                 "[n] -> { [i0] -> [o0] : exists (e0 = [(i0)/4], e1 = [(o0)/4], "
 711                 "e2 = [(n)/2], e3 = [(-2 + i0)/4], e4 = [(-2 + o0)/4], "
 712                 "e5 = [(-2n + i0)/4]: 2e2 = n and 4e3 = -2 + i0 and "
 713                 "4e4 = -2 + o0 and i0 >= 8 + 2n and o0 >= 2 + i0 and "
 714                 "o0 <= 56 + 2n and o0 <= -12 + 4n and i0 <= 57 + 2n and "
 715                 "i0 <= -11 + 4n and o0 >= 6 + 2n and 4e0 <= i0 and "
 716                 "4e0 >= -3 + i0 and 4e1 <= o0 and 4e1 >= -3 + o0 and "
 717                 "4e5 <= -2n + i0 and 4e5 >= -3 - 2n + i0);"
 718                 "[i0] -> [o0] : exists (e0 = [(i0)/4], e1 = [(o0)/4], "
 719                 "e2 = [(n)/2], e3 = [(-2 + i0)/4], e4 = [(-2 + o0)/4], "
 720                 "e5 = [(-2n + i0)/4]: 2e2 = n and 4e3 = -2 + i0 and "
 721                 "4e4 = -2 + o0 and 2e0 >= 3 + n and e0 <= -4 + n and "
 722                 "2e0 <= 27 + n and e1 <= -4 + n and 2e1 <= 27 + n and "
 723                 "2e1 >= 2 + n and e1 >= 1 + e0 and i0 >= 7 + 2n and "
 724                 "i0 <= -11 + 4n and i0 <= 57 + 2n and 4e0 <= -2 + i0 and "
 725                 "4e0 >= -3 + i0 and o0 >= 6 + 2n and o0 <= -11 + 4n and "
 726                 "o0 <= 57 + 2n and 4e1 <= -2 + o0 and 4e1 >= -3 + o0 and "
 727                 "4e5 <= -2n + i0 and 4e5 >= -3 - 2n + i0 ) }", -1);
 728         map = isl_map_coalesce(map);
 729         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 730                 "[n] -> { [i0] -> [o0] : exists (e0 = [(i0)/4], e1 = [(o0)/4], "
 731                 "e2 = [(n)/2], e3 = [(-2 + i0)/4], e4 = [(-2 + o0)/4], "
 732                 "e5 = [(-2n + i0)/4]: 2e2 = n and 4e3 = -2 + i0 and "
 733                 "4e4 = -2 + o0 and i0 >= 8 + 2n and o0 >= 2 + i0 and "
 734                 "o0 <= 56 + 2n and o0 <= -12 + 4n and i0 <= 57 + 2n and "
 735                 "i0 <= -11 + 4n and o0 >= 6 + 2n and 4e0 <= i0 and "
 736                 "4e0 >= -3 + i0 and 4e1 <= o0 and 4e1 >= -3 + o0 and "
 737                 "4e5 <= -2n + i0 and 4e5 >= -3 - 2n + i0);"
 738                 "[i0] -> [o0] : exists (e0 = [(i0)/4], e1 = [(o0)/4], "
 739                 "e2 = [(n)/2], e3 = [(-2 + i0)/4], e4 = [(-2 + o0)/4], "
 740                 "e5 = [(-2n + i0)/4]: 2e2 = n and 4e3 = -2 + i0 and "
 741                 "4e4 = -2 + o0 and 2e0 >= 3 + n and e0 <= -4 + n and "
 742                 "2e0 <= 27 + n and e1 <= -4 + n and 2e1 <= 27 + n and "
 743                 "2e1 >= 2 + n and e1 >= 1 + e0 and i0 >= 7 + 2n and "
 744                 "i0 <= -11 + 4n and i0 <= 57 + 2n and 4e0 <= -2 + i0 and "
 745                 "4e0 >= -3 + i0 and o0 >= 6 + 2n and o0 <= -11 + 4n and "
 746                 "o0 <= 57 + 2n and 4e1 <= -2 + o0 and 4e1 >= -3 + o0 and "
 747                 "4e5 <= -2n + i0 and 4e5 >= -3 - 2n + i0 ) }", -1);
 748         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 749         isl_map_free(map);
 750         isl_map_free(map2);
 751
 752         str = "[n, m] -> { [] -> [o0, o2, o3] : (o3 = 1 and o0 >= 1 + m and "
 753               "o0 <= n + m and o2 <= m and o0 >= 2 + n and o2 >= 3) or "
 754               "(o0 >= 2 + n and o0 >= 1 + m and o0 <= n + m and n >= 1 and "
 755               "o3 <= -1 + o2 and o3 >= 1 - m + o2 and o3 >= 2 and o3 <= n) }";
 756         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 757         map = isl_map_coalesce(map);
 758         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 759         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 760         isl_map_free(map);
 761         isl_map_free(map2);
 762
 763         str = "[M, N] -> { [i0, i1, i2, i3, i4, i5, i6] -> "
 764           "[o0, o1, o2, o3, o4, o5, o6] : "
 765           "(o6 <= -4 + 2M - 2N + i0 + i1 - i2 + i6 - o0 - o1 + o2 and "
 766           "o3 <= -2 + i3 and o6 >= 2 + i0 + i3 + i6 - o0 - o3 and "
 767           "o6 >= 2 - M + N + i3 + i4 + i6 - o3 - o4 and o0 <= -1 + i0 and "
 768           "o4 >= 4 - 3M + 3N - i0 - i1 + i2 + 2i3 + i4 + o0 + o1 - o2 - 2o3 "
 769           "and o6 <= -3 + 2M - 2N + i3 + i4 - i5 + i6 - o3 - o4 + o5 and "
 770           "2o6 <= -5 + 5M - 5N + 2i0 + i1 - i2 - i5 + 2i6 - 2o0 - o1 + o2 + o5 "
 771           "and o6 >= 2i0 + i1 + i6 - 2o0 - o1 and "
 772           "3o6 <= -5 + 4M - 4N + 2i0 + i1 - i2 + 2i3 + i4 - i5 + 3i6 "
 773           "- 2o0 - o1 + o2 - 2o3 - o4 + o5) or "
 774           "(N >= 2 and o3 <= -1 + i3 and o0 <= -1 + i0 and "
 775           "o6 >= i3 + i6 - o3 and M >= 0 and "
 776           "2o6 >= 1 + i0 + i3 + 2i6 - o0 - o3 and "
 777           "o6 >= 1 - M + i0 + i6 - o0 and N >= 2M and o6 >= i0 + i6 - o0) }";
 778         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 779         map = isl_map_coalesce(map);
 780         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 781         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 782         isl_map_free(map);
 783         isl_map_free(map2);
 784
 785         str = "[M, N] -> { [] -> [o0] : (o0 = 0 and M >= 1 and N >= 2) or "
 786                 "(o0 = 0 and M >= 1 and N >= 2M and N >= 2 + M) or "
 787                 "(o0 = 0 and M >= 2 and N >= 3) or "
 788                 "(M = 0 and o0 = 0 and N >= 3) }";
 789         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 790         map = isl_map_coalesce(map);
 791         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 792         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 793         isl_map_free(map);
 794         isl_map_free(map2);
 795
 796         str = "{ [i0, i1, i2, i3] : (i1 = 10i0 and i0 >= 1 and 10i0 <= 100 and "
 797                 "i3 <= 9 + 10 i2 and i3 >= 1 + 10i2 and i3 >= 0) or "
 798                 "(i1 <= 9 + 10i0 and i1 >= 1 + 10i0 and i2 >= 0 and "
 799                 "i0 >= 0 and i1 <= 100 and i3 <= 9 + 10i2 and i3 >= 1 + 10i2) }";
 800         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 801         map = isl_map_coalesce(map);
 802         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 803         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 804         isl_map_free(map);
 805         isl_map_free(map2);
 806
 807         test_coalesce_set(ctx,
 808                 "[M] -> { [i1] : (i1 >= 2 and i1 <= M) or "
 809                                 "(i1 = M and M >= 1) }", 0);
 810         test_coalesce_set(ctx,
 811                 "{[x,y] : x,y >= 0; [x,y] : 10 <= x <= 20 and y >= -1 }", 0);
 812         test_coalesce_set(ctx,
 813                 "{ [x, y] : (x >= 1 and y >= 1 and x <= 2 and y <= 2) or "
 814                 "(y = 3 and x = 1) }", 1);
 815         test_coalesce_set(ctx,
 816                 "[M] -> { [i0, i1, i2, i3, i4] : (i1 >= 3 and i4 >= 2 + i2 and "
 817                 "i2 >= 2 and i0 >= 2 and i3 >= 1 + i2 and i0 <= M and "
 818                 "i1 <= M and i3 <= M and i4 <= M) or "
 819                 "(i1 >= 2 and i4 >= 1 + i2 and i2 >= 2 and i0 >= 2 and "
 820                 "i3 >= 1 + i2 and i0 <= M and i1 <= -1 + M and i3 <= M and "
 821                 "i4 <= -1 + M) }", 1);
 822         test_coalesce_set(ctx,
 823                 "{ [x, y] : (x >= 0 and y >= 0 and x <= 10 and y <= 10) or "
 824                 "(x >= 1 and y >= 1 and x <= 11 and y <= 11) }", 1);
 825         test_coalesce_set(ctx,
 826                 "{[x,y,z] : y + 2 >= 0 and x - y + 1 >= 0 and "
 827                         "-x - y + 1 >= 0 and -3 <= z <= 3;"
 828                 "[x,y,z] : -x+z + 20 >= 0 and -x-z + 20 >= 0 and "
 829                         "x-z + 20 >= 0 and x+z + 20 >= 0 and -10 <= y <= 0}", 1);
 830         test_coalesce_set(ctx,
 831                 "{[x,y] : 0 <= x,y <= 10; [5,y]: 4 <=y <= 11}", 1);
 832 }
 833
 834 void test_closure(struct isl_ctx *ctx)
 835 {
 836         const char *str;
 837         isl_set *dom;
 838         isl_map *up, *right;
 839         isl_map *map, *map2;
 840         int exact;
 841
 842         /* COCOA example 1 */
 843         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 844                 "[n,k] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and "
 845                         "1 <= i and i < n and 1 <= j and j < n or "
 846                         "i2 = i + 1 and j2 = j - 1 and "
 847                         "1 <= i and i < n and 2 <= j and j <= n }", -1);
 848         map = isl_map_power(map, 1, &exact);
 849         assert(exact);
 850         isl_map_free(map);
 851
 852         /* COCOA example 1 */
 853         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 854                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and "
 855                         "1 <= i and i < n and 1 <= j and j < n or "
 856                         "i2 = i + 1 and j2 = j - 1 and "
 857                         "1 <= i and i < n and 2 <= j and j <= n }", -1);
 858         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
 859         assert(exact);
 860         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 861                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : exists (k1,k2,k : "
 862                         "1 <= i and i < n and 1 <= j and j <= n and "
 863                         "2 <= i2 and i2 <= n and 1 <= j2 and j2 <= n and "
 864                         "i2 = i + k1 + k2 and j2 = j + k1 - k2 and "
 865                         "k1 >= 0 and k2 >= 0 and k1 + k2 = k and k >= 1 )}", -1);
 866         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 867         isl_map_free(map2);
 868         isl_map_free(map);
 869
 870         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 871                 "[n] -> { [x] -> [y] : y = x + 1 and 0 <= x and x <= n and "
 872                                      " 0 <= y and y <= n }", -1);
 873         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
 874         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 875                 "[n] -> { [x] -> [y] : y > x and 0 <= x and x <= n and "
 876                                      " 0 <= y and y <= n }", -1);
 877         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 878         isl_map_free(map2);
 879         isl_map_free(map);
 880
 881         /* COCOA example 2 */
 882         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 883                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 2 and j2 = j + 2 and "
 884                         "1 <= i and i < n - 1 and 1 <= j and j < n - 1 or "
 885                         "i2 = i + 2 and j2 = j - 2 and "
 886                         "1 <= i and i < n - 1 and 3 <= j and j <= n }", -1);
 887         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
 888         assert(exact);
 889         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 890                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : exists (k1,k2,k : "
 891                         "1 <= i and i < n - 1 and 1 <= j and j <= n and "
 892                         "3 <= i2 and i2 <= n and 1 <= j2 and j2 <= n and "
 893                         "i2 = i + 2 k1 + 2 k2 and j2 = j + 2 k1 - 2 k2 and "
 894                         "k1 >= 0 and k2 >= 0 and k1 + k2 = k and k >= 1) }", -1);
 895         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 896         isl_map_free(map);
 897         isl_map_free(map2);
 898
 899         /* COCOA Fig.2 left */
 900         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 901                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 2 and j2 = j and "
 902                         "i <= 2 j - 3 and i <= n - 2 and j <= 2 i - 1 and "
 903                         "j <= n or "
 904                         "i2 = i and j2 = j + 2 and i <= 2 j - 1 and i <= n and "
 905                         "j <= 2 i - 3 and j <= n - 2 or "
 906                         "i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and i <= 2 j - 1 and "
 907                         "i <= n - 1 and j <= 2 i - 1 and j <= n - 1 }", -1);
 908         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
 909         assert(exact);
 910         isl_map_free(map);
 911
 912         /* COCOA Fig.2 right */
 913         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 914                 "[n,k] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 3 and j2 = j and "
 915                         "i <= 2 j - 4 and i <= n - 3 and j <= 2 i - 1 and "
 916                         "j <= n or "
 917                         "i2 = i and j2 = j + 3 and i <= 2 j - 1 and i <= n and "
 918                         "j <= 2 i - 4 and j <= n - 3 or "
 919                         "i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and i <= 2 j - 1 and "
 920                         "i <= n - 1 and j <= 2 i - 1 and j <= n - 1 }", -1);
 921         map = isl_map_power(map, 1, &exact);
 922         assert(exact);
 923         isl_map_free(map);
 924
 925         /* COCOA Fig.2 right */
 926         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 927                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 3 and j2 = j and "
 928                         "i <= 2 j - 4 and i <= n - 3 and j <= 2 i - 1 and "
 929                         "j <= n or "
 930                         "i2 = i and j2 = j + 3 and i <= 2 j - 1 and i <= n and "
 931                         "j <= 2 i - 4 and j <= n - 3 or "
 932                         "i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and i <= 2 j - 1 and "
 933                         "i <= n - 1 and j <= 2 i - 1 and j <= n - 1 }", -1);
 934         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
 935         assert(exact);
 936         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 937                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : exists (k1,k2,k3,k : "
 938                         "i <= 2 j - 1 and i <= n and j <= 2 i - 1 and "
 939                         "j <= n and 3 + i + 2 j <= 3 n and "
 940                         "3 + 2 i + j <= 3n and i2 <= 2 j2 -1 and i2 <= n and "
 941                         "i2 <= 3 j2 - 4 and j2 <= 2 i2 -1 and j2 <= n and "
 942                         "13 + 4 j2 <= 11 i2 and i2 = i + 3 k1 + k3 and "
 943                         "j2 = j + 3 k2 + k3 and k1 >= 0 and k2 >= 0 and "
 944                         "k3 >= 0 and k1 + k2 + k3 = k and k > 0) }", -1);
 945         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 946         isl_map_free(map2);
 947         isl_map_free(map);
 948
 949         /* COCOA Fig.1 right */
 950         dom = isl_set_read_from_str(ctx,
 951                 "{ [x,y] : x >= 0 and -2 x + 3 y >= 0 and x <= 3 and "
 952                         "2 x - 3 y + 3 >= 0 }", -1);
 953         right = isl_map_read_from_str(ctx,
 954                 "{ [x,y] -> [x2,y2] : x2 = x + 1 and y2 = y }", -1);
 955         up = isl_map_read_from_str(ctx,
 956                 "{ [x,y] -> [x2,y2] : x2 = x and y2 = y + 1 }", -1);
 957         right = isl_map_intersect_domain(right, isl_set_copy(dom));
 958         right = isl_map_intersect_range(right, isl_set_copy(dom));
 959         up = isl_map_intersect_domain(up, isl_set_copy(dom));
 960         up = isl_map_intersect_range(up, dom);
 961         map = isl_map_union(up, right);
 962         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
 963         assert(exact);
 964         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 965                 "{ [0,0] -> [0,1]; [0,0] -> [1,1]; [0,1] -> [1,1]; "
 966                 "  [2,2] -> [3,2]; [2,2] -> [3,3]; [3,2] -> [3,3] }", -1);
 967         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 968         isl_map_free(map2);
 969         isl_map_free(map);
 970
 971         /* COCOA Theorem 1 counter example */
 972         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 973                 "{ [i,j] -> [i2,j2] : i = 0 and 0 <= j and j <= 1 and "
 974                         "i2 = 1 and j2 = j or "
 975                         "i = 0 and j = 0 and i2 = 0 and j2 = 1 }", -1);
 976         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
 977         assert(exact);
 978         isl_map_free(map);
 979
 980         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 981                 "[m,n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i and j2 = j + 2 and "
 982                         "1 <= i,i2 <= n and 1 <= j,j2 <= m or "
 983                         "i2 = i + 1 and 3 <= j2 - j <= 4 and "
 984                         "1 <= i,i2 <= n and 1 <= j,j2 <= m }", -1);
 985         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
 986         assert(exact);
 987         isl_map_free(map);
 988
 989         /* Kelly et al 1996, fig 12 */
 990         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 991                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i and j2 = j + 1 and "
 992                         "1 <= i,j,j+1 <= n or "
 993                         "j = n and j2 = 1 and i2 = i + 1 and "
 994                         "1 <= i,i+1 <= n }", -1);
 995         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
 996         assert(exact);
 997         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 998                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : 1 <= j < j2 <= n and "
 999                         "1 <= i <= n and i = i2 or "
1000                         "1 <= i < i2 <= n and 1 <= j <= n and "
1001                         "1 <= j2 <= n }", -1);
1002         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1003         isl_map_free(map2);
1004         isl_map_free(map);
1005
1006         /* Omega's closure4 */
1007         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1008                 "[m,n] -> { [x,y] -> [x2,y2] : x2 = x and y2 = y + 1 and "
1009                         "1 <= x,y <= 10 or "
1010                         "x2 = x + 1 and y2 = y and "
1011                         "1 <= x <= 20 && 5 <= y <= 15 }", -1);
1012         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1013         assert(exact);
1014         isl_map_free(map);
1015
1016         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1017                 "[n] -> { [x] -> [y]: 1 <= n <= y - x <= 10 }", -1);
1018         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1019         assert(!exact);
1020         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1021                 "[n] -> { [x] -> [y] : 1 <= n <= 10 and y >= n + x }", -1);
1022         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1023         isl_map_free(map);
1024         isl_map_free(map2);
1025
1026         str = "[n, m] -> { [i0, i1, i2, i3] -> [o0, o1, o2, o3] : "
1027             "i3 = 1 and o0 = i0 and o1 = -1 + i1 and o2 = -1 + i2 and "
1028             "o3 = -2 + i2 and i1 <= -1 + i0 and i1 >= 1 - m + i0 and "
1029             "i1 >= 2 and i1 <= n and i2 >= 3 and i2 <= 1 + n and i2 <= m }";
1030         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1031         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1032         assert(exact);
1033         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1034         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1035         isl_map_free(map);
1036         isl_map_free(map2);
1037
1038         str = "{[0] -> [1]; [2] -> [3]}";
1039         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1040         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1041         assert(exact);
1042         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1043         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1044         isl_map_free(map);
1045         isl_map_free(map2);
1046 }
1047
1048 void test_lex(struct isl_ctx *ctx)
1049 {
1050         isl_dim *dim;
1051         isl_map *map;
1052
1053         dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 0, 0);
1054         map = isl_map_lex_le(dim);
1055         assert(!isl_map_is_empty(map));
1056         isl_map_free(map);
1057 }
1058
1059 void test_lexmin(struct isl_ctx *ctx)
1060 {
1061         const char *str;
1062         isl_map *map;
1063         isl_set *set;
1064         isl_set *set2;
1065
1066         str = "[p0, p1] -> { [] -> [] : "
1067             "exists (e0 = [(2p1)/3], e1, e2, e3 = [(3 - p1 + 3e0)/3], "
1068             "e4 = [(p1)/3], e5 = [(p1 + 3e4)/3]: "
1069             "3e0 >= -2 + 2p1 and 3e0 >= p1 and 3e3 >= 1 - p1 + 3e0 and "
1070             "3e0 <= 2p1 and 3e3 >= -2 + p1 and 3e3 <= -1 + p1 and p1 >= 3 and "
1071             "3e5 >= -2 + 2p1 and 3e5 >= p1 and 3e5 <= -1 + p1 + 3e4 and "
1072             "3e4 <= p1 and 3e4 >= -2 + p1 and e3 <= -1 + e0 and "
1073             "3e4 >= 6 - p1 + 3e1 and 3e1 >= p1 and 3e5 >= -2 + p1 + 3e4 and "
1074             "2e4 >= 3 - p1 + 2e1 and e4 <= e1 and 3e3 <= 2 - p1 + 3e0 and "
1075             "e5 >= 1 + e1 and 3e4 >= 6 - 2p1 + 3e1 and "
1076             "p0 >= 2 and p1 >= p0 and 3e2 >= p1 and 3e4 >= 6 - p1 + 3e2 and "
1077             "e2 <= e1 and e3 >= 1 and e4 <= e2) }";
1078         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1079         map = isl_map_lexmin(map);
1080         isl_map_free(map);
1081
1082         str = "[C] -> { [obj,a,b,c] : obj <= 38 a + 7 b + 10 c and "
1083             "a + b <= 1 and c <= 10 b and c <= C and a,b,c,C >= 0 }";
1084         set = isl_set_read_from_str(ctx, str, -1);
1085         set = isl_set_lexmax(set);
1086         str = "[C] -> { [obj,a,b,c] : C = 8 }";
1087         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str, -1);
1088         set = isl_set_intersect(set, set2);
1089         assert(!isl_set_is_empty(set));
1090         isl_set_free(set);
1091 }
1092
1093 struct must_may {
1094         isl_map *must;
1095         isl_map *may;
1096 };
1097
1098 static int collect_must_may(__isl_take isl_map *dep, int must,
1099         void *dep_user, void *user)
1100 {
1101         struct must_may *mm = (struct must_may *)user;
1102
1103         if (must)
1104                 mm->must = isl_map_union(mm->must, dep);
1105         else
1106                 mm->may = isl_map_union(mm->may, dep);
1107
1108         return 0;
1109 }
1110
1111 static int common_space(void *first, void *second)
1112 {
1113         int depth = *(int *)first;
1114         return 2 * depth;
1115 }
1116
1117 static int map_is_equal(__isl_keep isl_map *map, const char *str)
1118 {
1119         isl_map *map2;
1120         int equal;
1121
1122         if (!map)
1123                 return -1;
1124
1125         map2 = isl_map_read_from_str(map->ctx, str, -1);
1126         equal = isl_map_is_equal(map, map2);
1127         isl_map_free(map2);
1128
1129         return equal;
1130 }
1131
1132 void test_dep(struct isl_ctx *ctx)
1133 {
1134         const char *str;
1135         isl_dim *dim;
1136         isl_map *map;
1137         isl_access_info *ai;
1138         isl_flow *flow;
1139         int depth;
1140         struct must_may mm;
1141
1142         depth = 3;
1143
1144         str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1145         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1146         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1147
1148         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1149         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1150         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1151
1152         str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1153         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1154         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1155
1156         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1157         dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1158         mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
1159         mm.may = isl_map_empty(dim);
1160
1161         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1162
1163         str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : (0 <= i <= 4) or (6 <= i <= 10); "
1164               "  [1,10,0] -> [2,5,0] }";
1165         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1166         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1167         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1168
1169         isl_map_free(mm.must);
1170         isl_map_free(mm.may);
1171         isl_flow_free(flow);
1172
1173
1174         str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1175         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1176         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1177
1178         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1179         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1180         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1181
1182         str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1183         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1184         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1185
1186         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1187         dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1188         mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
1189         mm.may = isl_map_empty(dim);
1190
1191         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1192
1193         str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : (0 <= i <= 4) or (6 <= i <= 10) }";
1194         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1195         str = "{ [0,5,0] -> [2,5,0]; [1,i,0] -> [2,5,0] : 0 <= i <= 10 }";
1196         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1197
1198         isl_map_free(mm.must);
1199         isl_map_free(mm.may);
1200         isl_flow_free(flow);
1201
1202
1203         str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1204         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1205         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1206
1207         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1208         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1209         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1210
1211         str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1212         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1213         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1214
1215         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1216         dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1217         mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
1218         mm.may = isl_map_empty(dim);
1219
1220         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1221
1222         str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : 0 <= i <= 10; "
1223               "  [1,i,0] -> [2,5,0] : 0 <= i <= 10 }";
1224         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1225         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1226         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1227
1228         isl_map_free(mm.must);
1229         isl_map_free(mm.may);
1230         isl_flow_free(flow);
1231
1232
1233         str = "{ [0,i,2] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1234         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1235         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1236
1237         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1238         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1239         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1240
1241         str = "{ [0,i,1] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1242         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1243         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1244
1245         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1246         dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1247         mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
1248         mm.may = isl_map_empty(dim);
1249
1250         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1251
1252         str = "{ [0,i,0] -> [0,i,2] : 0 <= i <= 10; "
1253               "  [0,i,1] -> [0,5,2] : 0 <= i <= 5 }";
1254         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1255         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1256         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1257
1258         isl_map_free(mm.must);
1259         isl_map_free(mm.may);
1260         isl_flow_free(flow);
1261
1262
1263         str = "{ [0,i,1] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1264         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1265         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1266
1267         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1268         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1269         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1270
1271         str = "{ [0,i,2] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1272         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1273         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1274
1275         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1276         dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1277         mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
1278         mm.may = isl_map_empty(dim);
1279
1280         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1281
1282         str = "{ [0,i,0] -> [0,i,1] : 0 <= i <= 10; "
1283               "  [0,i,2] -> [0,5,1] : 0 <= i <= 4 }";
1284         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1285         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1286         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1287
1288         isl_map_free(mm.must);
1289         isl_map_free(mm.may);
1290         isl_flow_free(flow);
1291
1292
1293         depth = 5;
1294
1295         str = "{ [1,i,0,0,0] -> [i,j] : 0 <= i <= 10 and 0 <= j <= 10 }";
1296         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1297         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 1);
1298
1299         str = "{ [0,i,0,j,0] -> [i,j] : 0 <= i <= 10 and 0 <= j <= 10 }";
1300         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1301         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1302
1303         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1304         dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 5, 5);
1305         mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
1306         mm.may = isl_map_empty(dim);
1307
1308         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1309
1310         str = "{ [0,i,0,j,0] -> [1,i,0,0,0] : 0 <= i,j <= 10 }";
1311         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1312         str = "{ [0,0,0,0,0] -> [0,0,0,0,0] : 1 = 0 }";
1313         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1314
1315         isl_map_free(mm.must);
1316         isl_map_free(mm.may);
1317         isl_flow_free(flow);
1318 }
1319
1320 void test_sv(struct isl_ctx *ctx)
1321 {
1322         const char *str;
1323         isl_map *map;
1324
1325         str = "[N] -> { [i] -> [f] : 0 <= i <= N and 0 <= i - 10 f <= 9 }";
1326         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1327         assert(isl_map_is_single_valued(map));
1328         isl_map_free(map);
1329
1330         str = "[N] -> { [i] -> [f] : 0 <= i <= N and 0 <= i - 10 f <= 10 }";
1331         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1332         assert(!isl_map_is_single_valued(map));
1333         isl_map_free(map);
1334 }
1335
1336 void test_bijective_case(struct isl_ctx *ctx, const char *str, int bijective)
1337 {
1338         isl_map *map;
1339
1340         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1341         if (bijective)
1342                 assert(isl_map_is_bijective(map));
1343         else
1344                 assert(!isl_map_is_bijective(map));
1345         isl_map_free(map);
1346 }
1347
1348 void test_bijective(struct isl_ctx *ctx)
1349 {
1350         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i]}", 0);
1351         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i] : j=i}", 1);
1352         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i] : j=0}", 1);
1353         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i] : j=N}", 1);
1354         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [j,i]}", 1);
1355         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i+j]}", 0);
1356         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> []}", 0);
1357         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i,j,N]}", 1);
1358         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [2i]}", 0);
1359         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i,i]}", 0);
1360         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [2i,i]}", 0);
1361         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [2i,j]}", 1);
1362         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [x,y] : 2x=i & y =j}", 1);
1363 }
1364
1365 int main()
1366 {
1367         struct isl_ctx *ctx;
1368
1369         srcdir = getenv("srcdir");
1370         assert(srcdir);
1371
1372         ctx = isl_ctx_alloc();
1373         test_lex(ctx);
1374         test_sv(ctx);
1375         test_bijective(ctx);
1376         test_dep(ctx);
1377         test_read(ctx);
1378         test_bounded(ctx);
1379         test_construction(ctx);
1380         test_dim(ctx);
1381         test_div(ctx);
1382         test_application(ctx);
1383         test_affine_hull(ctx);
1384         test_convex_hull(ctx);
1385         test_gist(ctx);
1386         test_coalesce(ctx);
1387         test_closure(ctx);
1388         test_lexmin(ctx);
1389         isl_ctx_free(ctx);
1390         return 0;
1391 }