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 #include <isl/polynomial.h>
  18 #include <isl/union_map.h>
  19 #include <isl_map_private.h>
  20
  21 static char *srcdir;
  22
  23 void test_parse_map(isl_ctx *ctx, const char *str)
  24 {
  25         isl_map *map;
  26
  27         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
  28         assert(map);
  29         isl_map_free(map);
  30 }
  31
  32 void test_parse_pwqp(isl_ctx *ctx, const char *str)
  33 {
  34         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
  35
  36         pwqp = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
  37         assert(pwqp);
  38         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp);
  39 }
  40
  41 void test_parse(struct isl_ctx *ctx)
  42 {
  43         isl_map *map, *map2;
  44         const char *str;
  45
  46         str = "{ [i] -> [-i] }";
  47         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
  48         assert(map);
  49         isl_map_free(map);
  50
  51         str = "{ A[i] -> L[([i/3])] }";
  52         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
  53         assert(map);
  54         isl_map_free(map);
  55
  56         test_parse_map(ctx, "{[[s] -> A[i]] -> [[s+1] -> A[i]]}");
  57
  58         str = "{[new,old] -> [new+1-2*[(new+1)/2],old+1-2*[(old+1)/2]]}";
  59         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
  60         str = "{ [new, old] -> [o0, o1] : "
  61                "exists (e0 = [(-1 - new + o0)/2], e1 = [(-1 - old + o1)/2]: "
  62                "2e0 = -1 - new + o0 and 2e1 = -1 - old + o1 and o0 >= 0 and "
  63                "o0 <= 1 and o1 >= 0 and o1 <= 1) }";
  64         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
  65         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
  66         isl_map_free(map);
  67         isl_map_free(map2);
  68
  69         test_parse_pwqp(ctx, "{ [i] -> i + [ (i + [i/3])/2 ] }");
  70 }
  71
  72 void test_read(struct isl_ctx *ctx)
  73 {
  74         char filename[PATH_MAX];
  75         FILE *input;
  76         int n;
  77         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
  78         const char *str = "{[y]: Exists ( alpha : 2alpha = y)}";
  79
  80         n = snprintf(filename, sizeof(filename),
  81                         "%s/test_inputs/set.omega", srcdir);
  82         assert(n < sizeof(filename));
  83         input = fopen(filename, "r");
  84         assert(input);
  85
  86         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
  87         bset2 = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str, 0);
  88
  89         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
  90
  91         isl_basic_set_free(bset1);
  92         isl_basic_set_free(bset2);
  93
  94         fclose(input);
  95 }
  96
  97 void test_bounded(struct isl_ctx *ctx)
  98 {
  99         isl_set *set;
 100         int bounded;
 101
 102         set = isl_set_read_from_str(ctx, "[n] -> {[i] : 0 <= i <= n }", -1);
 103         bounded = isl_set_is_bounded(set);
 104         assert(bounded);
 105         isl_set_free(set);
 106
 107         set = isl_set_read_from_str(ctx, "{[n, i] : 0 <= i <= n }", -1);
 108         bounded = isl_set_is_bounded(set);
 109         assert(!bounded);
 110         isl_set_free(set);
 111
 112         set = isl_set_read_from_str(ctx, "[n] -> {[i] : i <= n }", -1);
 113         bounded = isl_set_is_bounded(set);
 114         assert(!bounded);
 115         isl_set_free(set);
 116 }
 117
 118 /* Construct the basic set { [i] : 5 <= i <= N } */
 119 void test_construction(struct isl_ctx *ctx)
 120 {
 121         isl_int v;
 122         struct isl_dim *dim;
 123         struct isl_basic_set *bset;
 124         struct isl_constraint *c;
 125
 126         isl_int_init(v);
 127
 128         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 1, 1);
 129         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 130
 131         c = isl_inequality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 132         isl_int_set_si(v, -1);
 133         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 134         isl_int_set_si(v, 1);
 135         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_param, 0, v);
 136         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 137
 138         c = isl_inequality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 139         isl_int_set_si(v, 1);
 140         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 141         isl_int_set_si(v, -5);
 142         isl_constraint_set_constant(c, v);
 143         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 144
 145         isl_basic_set_free(bset);
 146
 147         isl_int_clear(v);
 148 }
 149
 150 void test_dim(struct isl_ctx *ctx)
 151 {
 152         const char *str;
 153         isl_map *map1, *map2;
 154
 155         map1 = isl_map_read_from_str(ctx,
 156             "[n] -> { [i] -> [j] : exists (a = [i/10] : i - 10a <= n ) }", -1);
 157         map1 = isl_map_add_dims(map1, isl_dim_in, 1);
 158         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 159             "[n] -> { [i,k] -> [j] : exists (a = [i/10] : i - 10a <= n ) }", -1);
 160         assert(isl_map_is_equal(map1, map2));
 161         isl_map_free(map2);
 162
 163         map1 = isl_map_project_out(map1, isl_dim_in, 0, 1);
 164         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, "[n] -> { [i] -> [j] : n >= 0 }", -1);
 165         assert(isl_map_is_equal(map1, map2));
 166
 167         isl_map_free(map1);
 168         isl_map_free(map2);
 169
 170         str = "[n] -> { [i] -> [] : exists a : 0 <= i <= n and i = 2 a }";
 171         map1 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 172         str = "{ [i] -> [j] : exists a : 0 <= i <= j and i = 2 a }";
 173         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 174         map1 = isl_map_move_dims(map1, isl_dim_out, 0, isl_dim_param, 0, 1);
 175         assert(isl_map_is_equal(map1, map2));
 176
 177         isl_map_free(map1);
 178         isl_map_free(map2);
 179 }
 180
 181 void test_div(struct isl_ctx *ctx)
 182 {
 183         isl_int v;
 184         int pos;
 185         struct isl_dim *dim;
 186         struct isl_div *div;
 187         struct isl_basic_set *bset;
 188         struct isl_constraint *c;
 189
 190         isl_int_init(v);
 191
 192         /* test 1 */
 193         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 1);
 194         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 195
 196         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 197         isl_int_set_si(v, -1);
 198         isl_constraint_set_constant(c, v);
 199         isl_int_set_si(v, 1);
 200         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 201         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 202         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 203         isl_int_set_si(v, 3);
 204         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 205         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 206
 207         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 208         isl_int_set_si(v, 1);
 209         isl_constraint_set_constant(c, v);
 210         isl_int_set_si(v, -1);
 211         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 212         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 213         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 214         isl_int_set_si(v, 3);
 215         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 216         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 217
 218         assert(bset && bset->n_div == 1);
 219         isl_basic_set_free(bset);
 220
 221         /* test 2 */
 222         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 1);
 223         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 224
 225         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 226         isl_int_set_si(v, 1);
 227         isl_constraint_set_constant(c, v);
 228         isl_int_set_si(v, -1);
 229         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 230         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 231         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 232         isl_int_set_si(v, 3);
 233         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 234         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 235
 236         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 237         isl_int_set_si(v, -1);
 238         isl_constraint_set_constant(c, v);
 239         isl_int_set_si(v, 1);
 240         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 241         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 242         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 243         isl_int_set_si(v, 3);
 244         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 245         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 246
 247         assert(bset && bset->n_div == 1);
 248         isl_basic_set_free(bset);
 249
 250         /* test 3 */
 251         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 1);
 252         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 253
 254         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 255         isl_int_set_si(v, 1);
 256         isl_constraint_set_constant(c, v);
 257         isl_int_set_si(v, -1);
 258         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 259         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 260         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 261         isl_int_set_si(v, 3);
 262         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 263         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 264
 265         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 266         isl_int_set_si(v, -3);
 267         isl_constraint_set_constant(c, v);
 268         isl_int_set_si(v, 1);
 269         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 270         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 271         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 272         isl_int_set_si(v, 4);
 273         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 274         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 275
 276         assert(bset && bset->n_div == 1);
 277         isl_basic_set_free(bset);
 278
 279         /* test 4 */
 280         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 1);
 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, 2);
 285         isl_constraint_set_constant(c, v);
 286         isl_int_set_si(v, -1);
 287         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 288         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 289         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 290         isl_int_set_si(v, 3);
 291         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 292         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 293
 294         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 295         isl_int_set_si(v, -1);
 296         isl_constraint_set_constant(c, v);
 297         isl_int_set_si(v, 1);
 298         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 299         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 300         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 301         isl_int_set_si(v, 6);
 302         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 303         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 304
 305         assert(isl_basic_set_is_empty(bset));
 306         isl_basic_set_free(bset);
 307
 308         /* test 5 */
 309         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
 310         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 311
 312         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 313         isl_int_set_si(v, -1);
 314         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 315         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 316         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 317         isl_int_set_si(v, 3);
 318         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 319         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 320
 321         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 322         isl_int_set_si(v, 1);
 323         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 324         isl_int_set_si(v, -3);
 325         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 326         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 327
 328         assert(bset && bset->n_div == 0);
 329         isl_basic_set_free(bset);
 330
 331         /* test 6 */
 332         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
 333         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 334
 335         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 336         isl_int_set_si(v, -1);
 337         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 338         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 339         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 340         isl_int_set_si(v, 6);
 341         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 342         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 343
 344         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 345         isl_int_set_si(v, 1);
 346         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 347         isl_int_set_si(v, -3);
 348         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 349         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 350
 351         assert(bset && bset->n_div == 1);
 352         isl_basic_set_free(bset);
 353
 354         /* test 7 */
 355         /* This test is a bit tricky.  We set up an equality
 356          *              a + 3b + 3c = 6 e0
 357          * Normalization of divs creates _two_ divs
 358          *              a = 3 e0
 359          *              c - b - e0 = 2 e1
 360          * Afterwards e0 is removed again because it has coefficient -1
 361          * and we end up with the original equality and div again.
 362          * Perhaps we can avoid the introduction of this temporary div.
 363          */
 364         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 3);
 365         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 366
 367         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 368         isl_int_set_si(v, -1);
 369         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 370         isl_int_set_si(v, -3);
 371         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 372         isl_int_set_si(v, -3);
 373         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 374         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 375         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 376         isl_int_set_si(v, 6);
 377         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 378         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 379
 380         /* Test disabled for now */
 381         /*
 382         assert(bset && bset->n_div == 1);
 383         */
 384         isl_basic_set_free(bset);
 385
 386         /* test 8 */
 387         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 4);
 388         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 389
 390         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 391         isl_int_set_si(v, -1);
 392         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 393         isl_int_set_si(v, -3);
 394         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 395         isl_int_set_si(v, -3);
 396         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 3, v);
 397         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 398         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 399         isl_int_set_si(v, 6);
 400         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 401         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 402
 403         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 404         isl_int_set_si(v, -1);
 405         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 406         isl_int_set_si(v, 1);
 407         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 2, v);
 408         isl_int_set_si(v, 1);
 409         isl_constraint_set_constant(c, v);
 410         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 411
 412         /* Test disabled for now */
 413         /*
 414         assert(bset && bset->n_div == 1);
 415         */
 416         isl_basic_set_free(bset);
 417
 418         /* test 9 */
 419         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
 420         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 421
 422         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 423         isl_int_set_si(v, 1);
 424         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 425         isl_int_set_si(v, -1);
 426         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
 427         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 428         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 429         isl_int_set_si(v, -2);
 430         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 431         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 432
 433         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 434         isl_int_set_si(v, -1);
 435         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 436         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 437         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 438         isl_int_set_si(v, 3);
 439         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 440         isl_int_set_si(v, 2);
 441         isl_constraint_set_constant(c, v);
 442         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 443
 444         bset = isl_basic_set_fix_si(bset, isl_dim_set, 0, 2);
 445
 446         assert(!isl_basic_set_is_empty(bset));
 447
 448         isl_basic_set_free(bset);
 449
 450         /* test 10 */
 451         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
 452         bset = isl_basic_set_universe(dim);
 453
 454         c = isl_equality_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 455         isl_int_set_si(v, 1);
 456         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
 457         div = isl_div_alloc(isl_basic_set_get_dim(bset));
 458         c = isl_constraint_add_div(c, div, &pos);
 459         isl_int_set_si(v, -2);
 460         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_div, pos, v);
 461         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
 462
 463         bset = isl_basic_set_fix_si(bset, isl_dim_set, 0, 2);
 464
 465         isl_basic_set_free(bset);
 466
 467         isl_int_clear(v);
 468 }
 469
 470 void test_application_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 471 {
 472         char filename[PATH_MAX];
 473         FILE *input;
 474         int n;
 475         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 476         struct isl_basic_map *bmap;
 477
 478         n = snprintf(filename, sizeof(filename),
 479                         "%s/test_inputs/%s.omega", srcdir, name);
 480         assert(n < sizeof(filename));
 481         input = fopen(filename, "r");
 482         assert(input);
 483
 484         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 485         bmap = isl_basic_map_read_from_file(ctx, input, 0);
 486
 487         bset1 = isl_basic_set_apply(bset1, bmap);
 488
 489         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 490
 491         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 492
 493         isl_basic_set_free(bset1);
 494         isl_basic_set_free(bset2);
 495
 496         fclose(input);
 497 }
 498
 499 void test_application(struct isl_ctx *ctx)
 500 {
 501         test_application_case(ctx, "application");
 502         test_application_case(ctx, "application2");
 503 }
 504
 505 void test_affine_hull_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 506 {
 507         char filename[PATH_MAX];
 508         FILE *input;
 509         int n;
 510         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 511
 512         n = snprintf(filename, sizeof(filename),
 513                         "%s/test_inputs/%s.polylib", srcdir, name);
 514         assert(n < sizeof(filename));
 515         input = fopen(filename, "r");
 516         assert(input);
 517
 518         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 519         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 520
 521         bset1 = isl_basic_set_affine_hull(bset1);
 522
 523         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 524
 525         isl_basic_set_free(bset1);
 526         isl_basic_set_free(bset2);
 527
 528         fclose(input);
 529 }
 530
 531 void test_affine_hull(struct isl_ctx *ctx)
 532 {
 533         test_affine_hull_case(ctx, "affine2");
 534         test_affine_hull_case(ctx, "affine");
 535         test_affine_hull_case(ctx, "affine3");
 536 }
 537
 538 void test_convex_hull_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 539 {
 540         char filename[PATH_MAX];
 541         FILE *input;
 542         int n;
 543         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 544         struct isl_set *set;
 545
 546         n = snprintf(filename, sizeof(filename),
 547                         "%s/test_inputs/%s.polylib", srcdir, name);
 548         assert(n < sizeof(filename));
 549         input = fopen(filename, "r");
 550         assert(input);
 551
 552         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 553         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 554
 555         set = isl_basic_set_union(bset1, bset2);
 556         bset1 = isl_set_convex_hull(set);
 557
 558         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 559
 560         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 561
 562         isl_basic_set_free(bset1);
 563         isl_basic_set_free(bset2);
 564
 565         fclose(input);
 566 }
 567
 568 void test_convex_hull(struct isl_ctx *ctx)
 569 {
 570         const char *str1, *str2;
 571         isl_set *set1, *set2;
 572
 573         test_convex_hull_case(ctx, "convex0");
 574         test_convex_hull_case(ctx, "convex1");
 575         test_convex_hull_case(ctx, "convex2");
 576         test_convex_hull_case(ctx, "convex3");
 577         test_convex_hull_case(ctx, "convex4");
 578         test_convex_hull_case(ctx, "convex5");
 579         test_convex_hull_case(ctx, "convex6");
 580         test_convex_hull_case(ctx, "convex7");
 581         test_convex_hull_case(ctx, "convex8");
 582         test_convex_hull_case(ctx, "convex9");
 583         test_convex_hull_case(ctx, "convex10");
 584         test_convex_hull_case(ctx, "convex11");
 585         test_convex_hull_case(ctx, "convex12");
 586         test_convex_hull_case(ctx, "convex13");
 587         test_convex_hull_case(ctx, "convex14");
 588         test_convex_hull_case(ctx, "convex15");
 589
 590         str1 = "{ [i0, i1, i2] : (i2 = 1 and i0 = 0 and i1 >= 0) or "
 591                "(i0 = 1 and i1 = 0 and i2 = 1) or "
 592                "(i0 = 0 and i1 = 0 and i2 = 0) }";
 593         str2 = "{ [i0, i1, i2] : i0 >= 0 and i2 >= i0 and i2 <= 1 and i1 >= 0 }";
 594         set1 = isl_set_read_from_str(ctx, str1, -1);
 595         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str2, -1);
 596         set1 = isl_set_from_basic_set(isl_set_convex_hull(set1));
 597         assert(isl_set_is_equal(set1, set2));
 598         isl_set_free(set1);
 599         isl_set_free(set2);
 600 }
 601
 602 void test_gist_case(struct isl_ctx *ctx, const char *name)
 603 {
 604         char filename[PATH_MAX];
 605         FILE *input;
 606         int n;
 607         struct isl_basic_set *bset1, *bset2;
 608
 609         n = snprintf(filename, sizeof(filename),
 610                         "%s/test_inputs/%s.polylib", srcdir, name);
 611         assert(n < sizeof(filename));
 612         input = fopen(filename, "r");
 613         assert(input);
 614
 615         bset1 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 616         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 617
 618         bset1 = isl_basic_set_gist(bset1, bset2);
 619
 620         bset2 = isl_basic_set_read_from_file(ctx, input, 0);
 621
 622         assert(isl_basic_set_is_equal(bset1, bset2) == 1);
 623
 624         isl_basic_set_free(bset1);
 625         isl_basic_set_free(bset2);
 626
 627         fclose(input);
 628 }
 629
 630 void test_gist(struct isl_ctx *ctx)
 631 {
 632         test_gist_case(ctx, "gist1");
 633 }
 634
 635 void test_coalesce_set(isl_ctx *ctx, const char *str, int check_one)
 636 {
 637         isl_set *set, *set2;
 638
 639         set = isl_set_read_from_str(ctx, str, -1);
 640         set = isl_set_coalesce(set);
 641         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str, -1);
 642         assert(isl_set_is_equal(set, set2));
 643         if (check_one)
 644                 assert(set && set->n == 1);
 645         isl_set_free(set);
 646         isl_set_free(set2);
 647 }
 648
 649 void test_coalesce(struct isl_ctx *ctx)
 650 {
 651         const char *str;
 652         struct isl_set *set, *set2;
 653         struct isl_map *map, *map2;
 654
 655         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 656                 "{[x,y]: x >= 0 & x <= 10 & y >= 0 & y <= 10 or "
 657                        "y >= x & x >= 2 & 5 >= y }", -1);
 658         set = isl_set_coalesce(set);
 659         assert(set && set->n == 1);
 660         isl_set_free(set);
 661
 662         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 663                 "{[x,y]: y >= 0 & 2x + y <= 30 & y <= 10 & x >= 0 or "
 664                        "x + y >= 10 & y <= x & x + y <= 20 & y >= 0}", -1);
 665         set = isl_set_coalesce(set);
 666         assert(set && set->n == 1);
 667         isl_set_free(set);
 668
 669         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 670                 "{[x,y]: y >= 0 & 2x + y <= 30 & y <= 10 & x >= 0 or "
 671                        "x + y >= 10 & y <= x & x + y <= 19 & y >= 0}", -1);
 672         set = isl_set_coalesce(set);
 673         assert(set && set->n == 2);
 674         isl_set_free(set);
 675
 676         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 677                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 678                        "y >= 0 & x >= 6 & x <= 10 & y <= x}", -1);
 679         set = isl_set_coalesce(set);
 680         assert(set && set->n == 1);
 681         isl_set_free(set);
 682
 683         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 684                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 685                        "y >= 0 & x >= 7 & x <= 10 & y <= x}", -1);
 686         set = isl_set_coalesce(set);
 687         assert(set && set->n == 2);
 688         isl_set_free(set);
 689
 690         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 691                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 692                        "y >= 0 & x >= 6 & x <= 10 & y + 1 <= x}", -1);
 693         set = isl_set_coalesce(set);
 694         assert(set && set->n == 2);
 695         isl_set_free(set);
 696
 697         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 698                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 699                        "y >= 0 & x = 6 & y <= 6}", -1);
 700         set = isl_set_coalesce(set);
 701         assert(set && set->n == 1);
 702         isl_set_free(set);
 703
 704         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 705                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 706                        "y >= 0 & x = 7 & y <= 6}", -1);
 707         set = isl_set_coalesce(set);
 708         assert(set && set->n == 2);
 709         isl_set_free(set);
 710
 711         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 712                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 713                        "y >= 0 & x = 6 & y <= 5}", -1);
 714         set = isl_set_coalesce(set);
 715         assert(set && set->n == 1);
 716         set2 = isl_set_read_from_str(ctx,
 717                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 718                        "y >= 0 & x = 6 & y <= 5}", -1);
 719         assert(isl_set_is_equal(set, set2));
 720         isl_set_free(set);
 721         isl_set_free(set2);
 722
 723         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 724                 "{[x,y]: y >= 0 & x <= 5 & y <= x or "
 725                        "y >= 0 & x = 6 & y <= 7}", -1);
 726         set = isl_set_coalesce(set);
 727         assert(set && set->n == 2);
 728         isl_set_free(set);
 729
 730         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 731                 "[n] -> { [i] : i = 1 and n >= 2 or 2 <= i and i <= n }", -1);
 732         set = isl_set_coalesce(set);
 733         assert(set && set->n == 1);
 734         set2 = isl_set_read_from_str(ctx,
 735                 "[n] -> { [i] : i = 1 and n >= 2 or 2 <= i and i <= n }", -1);
 736         assert(isl_set_is_equal(set, set2));
 737         isl_set_free(set);
 738         isl_set_free(set2);
 739
 740         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 741                 "{[x,y] : x >= 0 and y >= 0 or 0 <= y and y <= 5 and x = -1}", -1);
 742         set = isl_set_coalesce(set);
 743         set2 = isl_set_read_from_str(ctx,
 744                 "{[x,y] : x >= 0 and y >= 0 or 0 <= y and y <= 5 and x = -1}", -1);
 745         assert(isl_set_is_equal(set, set2));
 746         isl_set_free(set);
 747         isl_set_free(set2);
 748
 749         set = isl_set_read_from_str(ctx,
 750                 "[n] -> { [i] : 1 <= i and i <= n - 1 or "
 751                                 "2 <= i and i <= n }", -1);
 752         set = isl_set_coalesce(set);
 753         assert(set && set->n == 1);
 754         set2 = isl_set_read_from_str(ctx,
 755                 "[n] -> { [i] : 1 <= i and i <= n - 1 or "
 756                                 "2 <= i and i <= n }", -1);
 757         assert(isl_set_is_equal(set, set2));
 758         isl_set_free(set);
 759         isl_set_free(set2);
 760
 761         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 762                 "[n] -> { [i0] -> [o0] : exists (e0 = [(i0)/4], e1 = [(o0)/4], "
 763                 "e2 = [(n)/2], e3 = [(-2 + i0)/4], e4 = [(-2 + o0)/4], "
 764                 "e5 = [(-2n + i0)/4]: 2e2 = n and 4e3 = -2 + i0 and "
 765                 "4e4 = -2 + o0 and i0 >= 8 + 2n and o0 >= 2 + i0 and "
 766                 "o0 <= 56 + 2n and o0 <= -12 + 4n and i0 <= 57 + 2n and "
 767                 "i0 <= -11 + 4n and o0 >= 6 + 2n and 4e0 <= i0 and "
 768                 "4e0 >= -3 + i0 and 4e1 <= o0 and 4e1 >= -3 + o0 and "
 769                 "4e5 <= -2n + i0 and 4e5 >= -3 - 2n + i0);"
 770                 "[i0] -> [o0] : exists (e0 = [(i0)/4], e1 = [(o0)/4], "
 771                 "e2 = [(n)/2], e3 = [(-2 + i0)/4], e4 = [(-2 + o0)/4], "
 772                 "e5 = [(-2n + i0)/4]: 2e2 = n and 4e3 = -2 + i0 and "
 773                 "4e4 = -2 + o0 and 2e0 >= 3 + n and e0 <= -4 + n and "
 774                 "2e0 <= 27 + n and e1 <= -4 + n and 2e1 <= 27 + n and "
 775                 "2e1 >= 2 + n and e1 >= 1 + e0 and i0 >= 7 + 2n and "
 776                 "i0 <= -11 + 4n and i0 <= 57 + 2n and 4e0 <= -2 + i0 and "
 777                 "4e0 >= -3 + i0 and o0 >= 6 + 2n and o0 <= -11 + 4n and "
 778                 "o0 <= 57 + 2n and 4e1 <= -2 + o0 and 4e1 >= -3 + o0 and "
 779                 "4e5 <= -2n + i0 and 4e5 >= -3 - 2n + i0 ) }", -1);
 780         map = isl_map_coalesce(map);
 781         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 782                 "[n] -> { [i0] -> [o0] : exists (e0 = [(i0)/4], e1 = [(o0)/4], "
 783                 "e2 = [(n)/2], e3 = [(-2 + i0)/4], e4 = [(-2 + o0)/4], "
 784                 "e5 = [(-2n + i0)/4]: 2e2 = n and 4e3 = -2 + i0 and "
 785                 "4e4 = -2 + o0 and i0 >= 8 + 2n and o0 >= 2 + i0 and "
 786                 "o0 <= 56 + 2n and o0 <= -12 + 4n and i0 <= 57 + 2n and "
 787                 "i0 <= -11 + 4n and o0 >= 6 + 2n and 4e0 <= i0 and "
 788                 "4e0 >= -3 + i0 and 4e1 <= o0 and 4e1 >= -3 + o0 and "
 789                 "4e5 <= -2n + i0 and 4e5 >= -3 - 2n + i0);"
 790                 "[i0] -> [o0] : exists (e0 = [(i0)/4], e1 = [(o0)/4], "
 791                 "e2 = [(n)/2], e3 = [(-2 + i0)/4], e4 = [(-2 + o0)/4], "
 792                 "e5 = [(-2n + i0)/4]: 2e2 = n and 4e3 = -2 + i0 and "
 793                 "4e4 = -2 + o0 and 2e0 >= 3 + n and e0 <= -4 + n and "
 794                 "2e0 <= 27 + n and e1 <= -4 + n and 2e1 <= 27 + n and "
 795                 "2e1 >= 2 + n and e1 >= 1 + e0 and i0 >= 7 + 2n and "
 796                 "i0 <= -11 + 4n and i0 <= 57 + 2n and 4e0 <= -2 + i0 and "
 797                 "4e0 >= -3 + i0 and o0 >= 6 + 2n and o0 <= -11 + 4n and "
 798                 "o0 <= 57 + 2n and 4e1 <= -2 + o0 and 4e1 >= -3 + o0 and "
 799                 "4e5 <= -2n + i0 and 4e5 >= -3 - 2n + i0 ) }", -1);
 800         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 801         isl_map_free(map);
 802         isl_map_free(map2);
 803
 804         str = "[n, m] -> { [] -> [o0, o2, o3] : (o3 = 1 and o0 >= 1 + m and "
 805               "o0 <= n + m and o2 <= m and o0 >= 2 + n and o2 >= 3) or "
 806               "(o0 >= 2 + n and o0 >= 1 + m and o0 <= n + m and n >= 1 and "
 807               "o3 <= -1 + o2 and o3 >= 1 - m + o2 and o3 >= 2 and o3 <= n) }";
 808         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 809         map = isl_map_coalesce(map);
 810         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 811         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 812         isl_map_free(map);
 813         isl_map_free(map2);
 814
 815         str = "[M, N] -> { [i0, i1, i2, i3, i4, i5, i6] -> "
 816           "[o0, o1, o2, o3, o4, o5, o6] : "
 817           "(o6 <= -4 + 2M - 2N + i0 + i1 - i2 + i6 - o0 - o1 + o2 and "
 818           "o3 <= -2 + i3 and o6 >= 2 + i0 + i3 + i6 - o0 - o3 and "
 819           "o6 >= 2 - M + N + i3 + i4 + i6 - o3 - o4 and o0 <= -1 + i0 and "
 820           "o4 >= 4 - 3M + 3N - i0 - i1 + i2 + 2i3 + i4 + o0 + o1 - o2 - 2o3 "
 821           "and o6 <= -3 + 2M - 2N + i3 + i4 - i5 + i6 - o3 - o4 + o5 and "
 822           "2o6 <= -5 + 5M - 5N + 2i0 + i1 - i2 - i5 + 2i6 - 2o0 - o1 + o2 + o5 "
 823           "and o6 >= 2i0 + i1 + i6 - 2o0 - o1 and "
 824           "3o6 <= -5 + 4M - 4N + 2i0 + i1 - i2 + 2i3 + i4 - i5 + 3i6 "
 825           "- 2o0 - o1 + o2 - 2o3 - o4 + o5) or "
 826           "(N >= 2 and o3 <= -1 + i3 and o0 <= -1 + i0 and "
 827           "o6 >= i3 + i6 - o3 and M >= 0 and "
 828           "2o6 >= 1 + i0 + i3 + 2i6 - o0 - o3 and "
 829           "o6 >= 1 - M + i0 + i6 - o0 and N >= 2M and o6 >= i0 + i6 - o0) }";
 830         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 831         map = isl_map_coalesce(map);
 832         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 833         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 834         isl_map_free(map);
 835         isl_map_free(map2);
 836
 837         str = "[M, N] -> { [] -> [o0] : (o0 = 0 and M >= 1 and N >= 2) or "
 838                 "(o0 = 0 and M >= 1 and N >= 2M and N >= 2 + M) or "
 839                 "(o0 = 0 and M >= 2 and N >= 3) or "
 840                 "(M = 0 and o0 = 0 and N >= 3) }";
 841         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 842         map = isl_map_coalesce(map);
 843         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 844         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 845         isl_map_free(map);
 846         isl_map_free(map2);
 847
 848         str = "{ [i0, i1, i2, i3] : (i1 = 10i0 and i0 >= 1 and 10i0 <= 100 and "
 849                 "i3 <= 9 + 10 i2 and i3 >= 1 + 10i2 and i3 >= 0) or "
 850                 "(i1 <= 9 + 10i0 and i1 >= 1 + 10i0 and i2 >= 0 and "
 851                 "i0 >= 0 and i1 <= 100 and i3 <= 9 + 10i2 and i3 >= 1 + 10i2) }";
 852         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 853         map = isl_map_coalesce(map);
 854         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
 855         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 856         isl_map_free(map);
 857         isl_map_free(map2);
 858
 859         test_coalesce_set(ctx,
 860                 "[M] -> { [i1] : (i1 >= 2 and i1 <= M) or "
 861                                 "(i1 = M and M >= 1) }", 0);
 862         test_coalesce_set(ctx,
 863                 "{[x,y] : x,y >= 0; [x,y] : 10 <= x <= 20 and y >= -1 }", 0);
 864         test_coalesce_set(ctx,
 865                 "{ [x, y] : (x >= 1 and y >= 1 and x <= 2 and y <= 2) or "
 866                 "(y = 3 and x = 1) }", 1);
 867         test_coalesce_set(ctx,
 868                 "[M] -> { [i0, i1, i2, i3, i4] : (i1 >= 3 and i4 >= 2 + i2 and "
 869                 "i2 >= 2 and i0 >= 2 and i3 >= 1 + i2 and i0 <= M and "
 870                 "i1 <= M and i3 <= M and i4 <= M) or "
 871                 "(i1 >= 2 and i4 >= 1 + i2 and i2 >= 2 and i0 >= 2 and "
 872                 "i3 >= 1 + i2 and i0 <= M and i1 <= -1 + M and i3 <= M and "
 873                 "i4 <= -1 + M) }", 1);
 874         test_coalesce_set(ctx,
 875                 "{ [x, y] : (x >= 0 and y >= 0 and x <= 10 and y <= 10) or "
 876                 "(x >= 1 and y >= 1 and x <= 11 and y <= 11) }", 1);
 877         test_coalesce_set(ctx,
 878                 "{[x,y,z] : y + 2 >= 0 and x - y + 1 >= 0 and "
 879                         "-x - y + 1 >= 0 and -3 <= z <= 3;"
 880                 "[x,y,z] : -x+z + 20 >= 0 and -x-z + 20 >= 0 and "
 881                         "x-z + 20 >= 0 and x+z + 20 >= 0 and -10 <= y <= 0}", 1);
 882         test_coalesce_set(ctx,
 883                 "{[x,y] : 0 <= x,y <= 10; [5,y]: 4 <=y <= 11}", 1);
 884         test_coalesce_set(ctx, "{[x,0] : x >= 0; [x,1] : x <= 20}", 0);
 885         test_coalesce_set(ctx,
 886                 "{[x,0,0] : -5 <= x <= 5; [0,y,1] : -5 <= y <= 5 }", 1);
 887         test_coalesce_set(ctx, "{ [x, 1 - x] : 0 <= x <= 1; [0,0] }", 1);
 888 }
 889
 890 void test_closure(struct isl_ctx *ctx)
 891 {
 892         const char *str;
 893         isl_set *dom;
 894         isl_map *up, *right;
 895         isl_map *map, *map2;
 896         int exact;
 897
 898         /* COCOA example 1 */
 899         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 900                 "[n,k] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and "
 901                         "1 <= i and i < n and 1 <= j and j < n or "
 902                         "i2 = i + 1 and j2 = j - 1 and "
 903                         "1 <= i and i < n and 2 <= j and j <= n }", -1);
 904         map = isl_map_power(map, 1, &exact);
 905         assert(exact);
 906         isl_map_free(map);
 907
 908         /* COCOA example 1 */
 909         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 910                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and "
 911                         "1 <= i and i < n and 1 <= j and j < n or "
 912                         "i2 = i + 1 and j2 = j - 1 and "
 913                         "1 <= i and i < n and 2 <= j and j <= n }", -1);
 914         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
 915         assert(exact);
 916         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 917                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : exists (k1,k2,k : "
 918                         "1 <= i and i < n and 1 <= j and j <= n and "
 919                         "2 <= i2 and i2 <= n and 1 <= j2 and j2 <= n and "
 920                         "i2 = i + k1 + k2 and j2 = j + k1 - k2 and "
 921                         "k1 >= 0 and k2 >= 0 and k1 + k2 = k and k >= 1 )}", -1);
 922         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 923         isl_map_free(map2);
 924         isl_map_free(map);
 925
 926         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 927                 "[n] -> { [x] -> [y] : y = x + 1 and 0 <= x and x <= n and "
 928                                      " 0 <= y and y <= n }", -1);
 929         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
 930         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 931                 "[n] -> { [x] -> [y] : y > x and 0 <= x and x <= n and "
 932                                      " 0 <= y and y <= n }", -1);
 933         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 934         isl_map_free(map2);
 935         isl_map_free(map);
 936
 937         /* COCOA example 2 */
 938         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 939                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 2 and j2 = j + 2 and "
 940                         "1 <= i and i < n - 1 and 1 <= j and j < n - 1 or "
 941                         "i2 = i + 2 and j2 = j - 2 and "
 942                         "1 <= i and i < n - 1 and 3 <= j and j <= n }", -1);
 943         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
 944         assert(exact);
 945         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 946                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : exists (k1,k2,k : "
 947                         "1 <= i and i < n - 1 and 1 <= j and j <= n and "
 948                         "3 <= i2 and i2 <= n and 1 <= j2 and j2 <= n and "
 949                         "i2 = i + 2 k1 + 2 k2 and j2 = j + 2 k1 - 2 k2 and "
 950                         "k1 >= 0 and k2 >= 0 and k1 + k2 = k and k >= 1) }", -1);
 951         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
 952         isl_map_free(map);
 953         isl_map_free(map2);
 954
 955         /* COCOA Fig.2 left */
 956         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 957                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 2 and j2 = j and "
 958                         "i <= 2 j - 3 and i <= n - 2 and j <= 2 i - 1 and "
 959                         "j <= n or "
 960                         "i2 = i and j2 = j + 2 and i <= 2 j - 1 and i <= n and "
 961                         "j <= 2 i - 3 and j <= n - 2 or "
 962                         "i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and i <= 2 j - 1 and "
 963                         "i <= n - 1 and j <= 2 i - 1 and j <= n - 1 }", -1);
 964         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
 965         assert(exact);
 966         isl_map_free(map);
 967
 968         /* COCOA Fig.2 right */
 969         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 970                 "[n,k] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 3 and j2 = j and "
 971                         "i <= 2 j - 4 and i <= n - 3 and j <= 2 i - 1 and "
 972                         "j <= n or "
 973                         "i2 = i and j2 = j + 3 and i <= 2 j - 1 and i <= n and "
 974                         "j <= 2 i - 4 and j <= n - 3 or "
 975                         "i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and i <= 2 j - 1 and "
 976                         "i <= n - 1 and j <= 2 i - 1 and j <= n - 1 }", -1);
 977         map = isl_map_power(map, 1, &exact);
 978         assert(exact);
 979         isl_map_free(map);
 980
 981         /* COCOA Fig.2 right */
 982         map = isl_map_read_from_str(ctx,
 983                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i + 3 and j2 = j and "
 984                         "i <= 2 j - 4 and i <= n - 3 and j <= 2 i - 1 and "
 985                         "j <= n or "
 986                         "i2 = i and j2 = j + 3 and i <= 2 j - 1 and i <= n and "
 987                         "j <= 2 i - 4 and j <= n - 3 or "
 988                         "i2 = i + 1 and j2 = j + 1 and i <= 2 j - 1 and "
 989                         "i <= n - 1 and j <= 2 i - 1 and j <= n - 1 }", -1);
 990         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
 991         assert(exact);
 992         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
 993                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : exists (k1,k2,k3,k : "
 994                         "i <= 2 j - 1 and i <= n and j <= 2 i - 1 and "
 995                         "j <= n and 3 + i + 2 j <= 3 n and "
 996                         "3 + 2 i + j <= 3n and i2 <= 2 j2 -1 and i2 <= n and "
 997                         "i2 <= 3 j2 - 4 and j2 <= 2 i2 -1 and j2 <= n and "
 998                         "13 + 4 j2 <= 11 i2 and i2 = i + 3 k1 + k3 and "
 999                         "j2 = j + 3 k2 + k3 and k1 >= 0 and k2 >= 0 and "
1000                         "k3 >= 0 and k1 + k2 + k3 = k and k > 0) }", -1);
1001         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1002         isl_map_free(map2);
1003         isl_map_free(map);
1004
1005         /* COCOA Fig.1 right */
1006         dom = isl_set_read_from_str(ctx,
1007                 "{ [x,y] : x >= 0 and -2 x + 3 y >= 0 and x <= 3 and "
1008                         "2 x - 3 y + 3 >= 0 }", -1);
1009         right = isl_map_read_from_str(ctx,
1010                 "{ [x,y] -> [x2,y2] : x2 = x + 1 and y2 = y }", -1);
1011         up = isl_map_read_from_str(ctx,
1012                 "{ [x,y] -> [x2,y2] : x2 = x and y2 = y + 1 }", -1);
1013         right = isl_map_intersect_domain(right, isl_set_copy(dom));
1014         right = isl_map_intersect_range(right, isl_set_copy(dom));
1015         up = isl_map_intersect_domain(up, isl_set_copy(dom));
1016         up = isl_map_intersect_range(up, dom);
1017         map = isl_map_union(up, right);
1018         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1019         assert(exact);
1020         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1021                 "{ [0,0] -> [0,1]; [0,0] -> [1,1]; [0,1] -> [1,1]; "
1022                 "  [2,2] -> [3,2]; [2,2] -> [3,3]; [3,2] -> [3,3] }", -1);
1023         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1024         isl_map_free(map2);
1025         isl_map_free(map);
1026
1027         /* COCOA Theorem 1 counter example */
1028         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1029                 "{ [i,j] -> [i2,j2] : i = 0 and 0 <= j and j <= 1 and "
1030                         "i2 = 1 and j2 = j or "
1031                         "i = 0 and j = 0 and i2 = 0 and j2 = 1 }", -1);
1032         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1033         assert(exact);
1034         isl_map_free(map);
1035
1036         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1037                 "[m,n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i and j2 = j + 2 and "
1038                         "1 <= i,i2 <= n and 1 <= j,j2 <= m or "
1039                         "i2 = i + 1 and 3 <= j2 - j <= 4 and "
1040                         "1 <= i,i2 <= n and 1 <= j,j2 <= m }", -1);
1041         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1042         assert(exact);
1043         isl_map_free(map);
1044
1045         /* Kelly et al 1996, fig 12 */
1046         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1047                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : i2 = i and j2 = j + 1 and "
1048                         "1 <= i,j,j+1 <= n or "
1049                         "j = n and j2 = 1 and i2 = i + 1 and "
1050                         "1 <= i,i+1 <= n }", -1);
1051         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1052         assert(exact);
1053         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1054                 "[n] -> { [i,j] -> [i2,j2] : 1 <= j < j2 <= n and "
1055                         "1 <= i <= n and i = i2 or "
1056                         "1 <= i < i2 <= n and 1 <= j <= n and "
1057                         "1 <= j2 <= n }", -1);
1058         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1059         isl_map_free(map2);
1060         isl_map_free(map);
1061
1062         /* Omega's closure4 */
1063         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1064                 "[m,n] -> { [x,y] -> [x2,y2] : x2 = x and y2 = y + 1 and "
1065                         "1 <= x,y <= 10 or "
1066                         "x2 = x + 1 and y2 = y and "
1067                         "1 <= x <= 20 && 5 <= y <= 15 }", -1);
1068         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1069         assert(exact);
1070         isl_map_free(map);
1071
1072         map = isl_map_read_from_str(ctx,
1073                 "[n] -> { [x] -> [y]: 1 <= n <= y - x <= 10 }", -1);
1074         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1075         assert(!exact);
1076         map2 = isl_map_read_from_str(ctx,
1077                 "[n] -> { [x] -> [y] : 1 <= n <= 10 and y >= n + x }", -1);
1078         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1079         isl_map_free(map);
1080         isl_map_free(map2);
1081
1082         str = "[n, m] -> { [i0, i1, i2, i3] -> [o0, o1, o2, o3] : "
1083             "i3 = 1 and o0 = i0 and o1 = -1 + i1 and o2 = -1 + i2 and "
1084             "o3 = -2 + i2 and i1 <= -1 + i0 and i1 >= 1 - m + i0 and "
1085             "i1 >= 2 and i1 <= n and i2 >= 3 and i2 <= 1 + n and i2 <= m }";
1086         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1087         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1088         assert(exact);
1089         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1090         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1091         isl_map_free(map);
1092         isl_map_free(map2);
1093
1094         str = "{[0] -> [1]; [2] -> [3]}";
1095         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1096         map = isl_map_transitive_closure(map, &exact);
1097         assert(exact);
1098         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1099         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1100         isl_map_free(map);
1101         isl_map_free(map2);
1102 }
1103
1104 void test_lex(struct isl_ctx *ctx)
1105 {
1106         isl_dim *dim;
1107         isl_map *map;
1108
1109         dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 0, 0);
1110         map = isl_map_lex_le(dim);
1111         assert(!isl_map_is_empty(map));
1112         isl_map_free(map);
1113 }
1114
1115 void test_lexmin(struct isl_ctx *ctx)
1116 {
1117         const char *str;
1118         isl_map *map, *map2;
1119         isl_set *set;
1120         isl_set *set2;
1121
1122         str = "[p0, p1] -> { [] -> [] : "
1123             "exists (e0 = [(2p1)/3], e1, e2, e3 = [(3 - p1 + 3e0)/3], "
1124             "e4 = [(p1)/3], e5 = [(p1 + 3e4)/3]: "
1125             "3e0 >= -2 + 2p1 and 3e0 >= p1 and 3e3 >= 1 - p1 + 3e0 and "
1126             "3e0 <= 2p1 and 3e3 >= -2 + p1 and 3e3 <= -1 + p1 and p1 >= 3 and "
1127             "3e5 >= -2 + 2p1 and 3e5 >= p1 and 3e5 <= -1 + p1 + 3e4 and "
1128             "3e4 <= p1 and 3e4 >= -2 + p1 and e3 <= -1 + e0 and "
1129             "3e4 >= 6 - p1 + 3e1 and 3e1 >= p1 and 3e5 >= -2 + p1 + 3e4 and "
1130             "2e4 >= 3 - p1 + 2e1 and e4 <= e1 and 3e3 <= 2 - p1 + 3e0 and "
1131             "e5 >= 1 + e1 and 3e4 >= 6 - 2p1 + 3e1 and "
1132             "p0 >= 2 and p1 >= p0 and 3e2 >= p1 and 3e4 >= 6 - p1 + 3e2 and "
1133             "e2 <= e1 and e3 >= 1 and e4 <= e2) }";
1134         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1135         map = isl_map_lexmin(map);
1136         isl_map_free(map);
1137
1138         str = "[C] -> { [obj,a,b,c] : obj <= 38 a + 7 b + 10 c and "
1139             "a + b <= 1 and c <= 10 b and c <= C and a,b,c,C >= 0 }";
1140         set = isl_set_read_from_str(ctx, str, -1);
1141         set = isl_set_lexmax(set);
1142         str = "[C] -> { [obj,a,b,c] : C = 8 }";
1143         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str, -1);
1144         set = isl_set_intersect(set, set2);
1145         assert(!isl_set_is_empty(set));
1146         isl_set_free(set);
1147
1148         str = "{ [x] -> [y] : x <= y <= 10; [x] -> [5] : -8 <= x <= 8 }";
1149         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1150         map = isl_map_lexmin(map);
1151         str = "{ [x] -> [5] : 6 <= x <= 8; "
1152                 "[x] -> [x] : x <= 5 or (9 <= x <= 10) }";
1153         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1154         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1155         isl_map_free(map);
1156         isl_map_free(map2);
1157
1158         str = "{ [x] -> [y] : 4y = x or 4y = -1 + x or 4y = -2 + x }";
1159         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1160         map2 = isl_map_copy(map);
1161         map = isl_map_lexmin(map);
1162         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1163         isl_map_free(map);
1164         isl_map_free(map2);
1165
1166         str = "{ [x] -> [y] : x = 4y; [x] -> [y] : x = 2y }";
1167         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1168         map = isl_map_lexmin(map);
1169         str = "{ [x] -> [y] : (4y = x and x >= 0) or "
1170                 "(exists (e0 = [(x)/4], e1 = [(-2 + x)/4]: 2y = x and "
1171                 "4e1 = -2 + x and 4e0 <= -1 + x and 4e0 >= -3 + x)) or "
1172                 "(exists (e0 = [(x)/4]: 2y = x and 4e0 = x and x <= -4)) }";
1173         map2 = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1174         assert(isl_map_is_equal(map, map2));
1175         isl_map_free(map);
1176         isl_map_free(map2);
1177 }
1178
1179 struct must_may {
1180         isl_map *must;
1181         isl_map *may;
1182 };
1183
1184 static int collect_must_may(__isl_take isl_map *dep, int must,
1185         void *dep_user, void *user)
1186 {
1187         struct must_may *mm = (struct must_may *)user;
1188
1189         if (must)
1190                 mm->must = isl_map_union(mm->must, dep);
1191         else
1192                 mm->may = isl_map_union(mm->may, dep);
1193
1194         return 0;
1195 }
1196
1197 static int common_space(void *first, void *second)
1198 {
1199         int depth = *(int *)first;
1200         return 2 * depth;
1201 }
1202
1203 static int map_is_equal(__isl_keep isl_map *map, const char *str)
1204 {
1205         isl_map *map2;
1206         int equal;
1207
1208         if (!map)
1209                 return -1;
1210
1211         map2 = isl_map_read_from_str(map->ctx, str, -1);
1212         equal = isl_map_is_equal(map, map2);
1213         isl_map_free(map2);
1214
1215         return equal;
1216 }
1217
1218 void test_dep(struct isl_ctx *ctx)
1219 {
1220         const char *str;
1221         isl_dim *dim;
1222         isl_map *map;
1223         isl_access_info *ai;
1224         isl_flow *flow;
1225         int depth;
1226         struct must_may mm;
1227
1228         depth = 3;
1229
1230         str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1231         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1232         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1233
1234         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1235         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1236         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1237
1238         str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1239         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1240         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1241
1242         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1243         dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1244         mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
1245         mm.may = isl_map_empty(dim);
1246
1247         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1248
1249         str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : (0 <= i <= 4) or (6 <= i <= 10); "
1250               "  [1,10,0] -> [2,5,0] }";
1251         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1252         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1253         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1254
1255         isl_map_free(mm.must);
1256         isl_map_free(mm.may);
1257         isl_flow_free(flow);
1258
1259
1260         str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1261         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1262         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1263
1264         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1265         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1266         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1267
1268         str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1269         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1270         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1271
1272         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1273         dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1274         mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
1275         mm.may = isl_map_empty(dim);
1276
1277         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1278
1279         str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : (0 <= i <= 4) or (6 <= i <= 10) }";
1280         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1281         str = "{ [0,5,0] -> [2,5,0]; [1,i,0] -> [2,5,0] : 0 <= i <= 10 }";
1282         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1283
1284         isl_map_free(mm.must);
1285         isl_map_free(mm.may);
1286         isl_flow_free(flow);
1287
1288
1289         str = "{ [2,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1290         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1291         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1292
1293         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1294         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1295         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1296
1297         str = "{ [1,i,0] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1298         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1299         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1300
1301         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1302         dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1303         mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
1304         mm.may = isl_map_empty(dim);
1305
1306         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1307
1308         str = "{ [0,i,0] -> [2,i,0] : 0 <= i <= 10; "
1309               "  [1,i,0] -> [2,5,0] : 0 <= i <= 10 }";
1310         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1311         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1312         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1313
1314         isl_map_free(mm.must);
1315         isl_map_free(mm.may);
1316         isl_flow_free(flow);
1317
1318
1319         str = "{ [0,i,2] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1320         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1321         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1322
1323         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1324         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1325         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1326
1327         str = "{ [0,i,1] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1328         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1329         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1330
1331         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1332         dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1333         mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
1334         mm.may = isl_map_empty(dim);
1335
1336         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1337
1338         str = "{ [0,i,0] -> [0,i,2] : 0 <= i <= 10; "
1339               "  [0,i,1] -> [0,5,2] : 0 <= i <= 5 }";
1340         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1341         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1342         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1343
1344         isl_map_free(mm.must);
1345         isl_map_free(mm.may);
1346         isl_flow_free(flow);
1347
1348
1349         str = "{ [0,i,1] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1350         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1351         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 2);
1352
1353         str = "{ [0,i,0] -> [i] : 0 <= i <= 10 }";
1354         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1355         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1356
1357         str = "{ [0,i,2] -> [5] : 0 <= i <= 10 }";
1358         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1359         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 0, &depth);
1360
1361         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1362         dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 3, 3);
1363         mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
1364         mm.may = isl_map_empty(dim);
1365
1366         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1367
1368         str = "{ [0,i,0] -> [0,i,1] : 0 <= i <= 10; "
1369               "  [0,i,2] -> [0,5,1] : 0 <= i <= 4 }";
1370         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1371         str = "{ [i,j,k] -> [l,m,n] : 1 = 0 }";
1372         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1373
1374         isl_map_free(mm.must);
1375         isl_map_free(mm.may);
1376         isl_flow_free(flow);
1377
1378
1379         depth = 5;
1380
1381         str = "{ [1,i,0,0,0] -> [i,j] : 0 <= i <= 10 and 0 <= j <= 10 }";
1382         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1383         ai = isl_access_info_alloc(map, &depth, &common_space, 1);
1384
1385         str = "{ [0,i,0,j,0] -> [i,j] : 0 <= i <= 10 and 0 <= j <= 10 }";
1386         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1387         ai = isl_access_info_add_source(ai, map, 1, &depth);
1388
1389         flow = isl_access_info_compute_flow(ai);
1390         dim = isl_dim_alloc(ctx, 0, 5, 5);
1391         mm.must = isl_map_empty(isl_dim_copy(dim));
1392         mm.may = isl_map_empty(dim);
1393
1394         isl_flow_foreach(flow, collect_must_may, &mm);
1395
1396         str = "{ [0,i,0,j,0] -> [1,i,0,0,0] : 0 <= i,j <= 10 }";
1397         assert(map_is_equal(mm.must, str));
1398         str = "{ [0,0,0,0,0] -> [0,0,0,0,0] : 1 = 0 }";
1399         assert(map_is_equal(mm.may, str));
1400
1401         isl_map_free(mm.must);
1402         isl_map_free(mm.may);
1403         isl_flow_free(flow);
1404 }
1405
1406 void test_sv(struct isl_ctx *ctx)
1407 {
1408         const char *str;
1409         isl_map *map;
1410
1411         str = "[N] -> { [i] -> [f] : 0 <= i <= N and 0 <= i - 10 f <= 9 }";
1412         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1413         assert(isl_map_is_single_valued(map));
1414         isl_map_free(map);
1415
1416         str = "[N] -> { [i] -> [f] : 0 <= i <= N and 0 <= i - 10 f <= 10 }";
1417         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1418         assert(!isl_map_is_single_valued(map));
1419         isl_map_free(map);
1420 }
1421
1422 void test_bijective_case(struct isl_ctx *ctx, const char *str, int bijective)
1423 {
1424         isl_map *map;
1425
1426         map = isl_map_read_from_str(ctx, str, -1);
1427         if (bijective)
1428                 assert(isl_map_is_bijective(map));
1429         else
1430                 assert(!isl_map_is_bijective(map));
1431         isl_map_free(map);
1432 }
1433
1434 void test_bijective(struct isl_ctx *ctx)
1435 {
1436         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i]}", 0);
1437         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i] : j=i}", 1);
1438         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i] : j=0}", 1);
1439         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i] : j=N}", 1);
1440         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [j,i]}", 1);
1441         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i+j]}", 0);
1442         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> []}", 0);
1443         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i,j,N]}", 1);
1444         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [2i]}", 0);
1445         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [i,i]}", 0);
1446         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [2i,i]}", 0);
1447         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [2i,j]}", 1);
1448         test_bijective_case(ctx, "[N,M]->{[i,j] -> [x,y] : 2x=i & y =j}", 1);
1449 }
1450
1451 void test_pwqp(struct isl_ctx *ctx)
1452 {
1453         const char *str;
1454         isl_set *set;
1455         isl_pw_qpolynomial *pwqp1, *pwqp2;
1456
1457         str = "{ [i,j,k] -> 1 + 9 * [i/5] + 7 * [j/11] + 4 * [k/13] }";
1458         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1459
1460         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_move_dims(pwqp1, isl_dim_param, 0,
1461                                                 isl_dim_set, 1, 1);
1462
1463         str = "[j] -> { [i,k] -> 1 + 9 * [i/5] + 7 * [j/11] + 4 * [k/13] }";
1464         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1465
1466         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1467
1468         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1469
1470         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1471
1472         str = "{ [i] -> i }";
1473         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1474         str = "{ [k] : exists a : k = 2a }";
1475         set = isl_set_read_from_str(ctx, str, 0);
1476         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_gist(pwqp1, set);
1477         str = "{ [i] -> i }";
1478         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1479
1480         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1481
1482         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1483
1484         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1485
1486         str = "{ [i] -> i + [ (i + [i/3])/2 ] }";
1487         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1488         str = "{ [10] }";
1489         set = isl_set_read_from_str(ctx, str, 0);
1490         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_gist(pwqp1, set);
1491         str = "{ [i] -> 16 }";
1492         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1493
1494         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1495
1496         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1497
1498         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1499
1500         str = "{ [i] -> ([(i)/2]) }";
1501         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1502         str = "{ [k] : exists a : k = 2a+1 }";
1503         set = isl_set_read_from_str(ctx, str, 0);
1504         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_gist(pwqp1, set);
1505         str = "{ [i] -> -1/2 + 1/2 * i }";
1506         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1507
1508         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1509
1510         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1511
1512         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1513
1514         str = "{ [i] -> ([([i/2] + [i/2])/5]) }";
1515         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1516         str = "{ [i] -> ([(2 * [i/2])/5]) }";
1517         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1518
1519         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1520
1521         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1522
1523         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1524
1525         str = "{ [x] -> ([x/2] + [(x+1)/2]) }";
1526         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1527         str = "{ [x] -> x }";
1528         pwqp2 = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1529
1530         pwqp1 = isl_pw_qpolynomial_sub(pwqp1, pwqp2);
1531
1532         assert(isl_pw_qpolynomial_is_zero(pwqp1));
1533
1534         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp1);
1535 }
1536
1537 void test_split_periods(isl_ctx *ctx)
1538 {
1539         const char *str;
1540         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
1541
1542         str = "{ [U,V] -> 1/3 * U + 2/3 * V - [(U + 2V)/3] + [U/2] : "
1543                 "U + 2V + 3 >= 0 and - U -2V  >= 0 and - U + 10 >= 0 and "
1544                 "U  >= 0; [U,V] -> U^2 : U >= 100 }";
1545         pwqp = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1546
1547         pwqp = isl_pw_qpolynomial_split_periods(pwqp, 2);
1548         assert(pwqp);
1549
1550         isl_pw_qpolynomial_free(pwqp);
1551 }
1552
1553 void test_union(isl_ctx *ctx)
1554 {
1555         const char *str;
1556         isl_union_set *uset1, *uset2;
1557         isl_union_map *umap1, *umap2;
1558
1559         str = "{ [i] : 0 <= i <= 1 }";
1560         uset1 = isl_union_set_read_from_str(ctx, str);
1561         str = "{ [1] -> [0] }";
1562         umap1 = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
1563
1564         umap2 = isl_union_set_lex_gt_union_set(isl_union_set_copy(uset1), uset1);
1565         assert(isl_union_map_is_equal(umap1, umap2));
1566
1567         isl_union_map_free(umap1);
1568         isl_union_map_free(umap2);
1569
1570         str = "{ A[i] -> B[i]; B[i] -> C[i]; A[0] -> C[1] }";
1571         umap1 = isl_union_map_read_from_str(ctx, str);
1572         str = "{ A[i]; B[i] }";
1573         uset1 = isl_union_set_read_from_str(ctx, str);
1574
1575         uset2 = isl_union_map_domain(umap1);
1576
1577         assert(isl_union_set_is_equal(uset1, uset2));
1578
1579         isl_union_set_free(uset1);
1580         isl_union_set_free(uset2);
1581 }
1582
1583 void test_bound(isl_ctx *ctx)
1584 {
1585         const char *str;
1586         isl_pw_qpolynomial *pwqp;
1587         isl_pw_qpolynomial_fold *pwf;
1588
1589         str = "{ [[a, b, c, d] -> [e]] -> 0 }";
1590         pwqp = isl_pw_qpolynomial_read_from_str(ctx, str);
1591         pwf = isl_pw_qpolynomial_bound(pwqp, isl_fold_max, NULL);
1592         assert(isl_pw_qpolynomial_fold_dim(pwf, isl_dim_set) == 4);
1593         isl_pw_qpolynomial_fold_free(pwf);
1594 }
1595
1596 void test_lift(isl_ctx *ctx)
1597 {
1598         const char *str;
1599         isl_basic_map *bmap;
1600         isl_basic_set *bset;
1601
1602         str = "{ [i0] : exists e0 : i0 = 4e0 }";
1603         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx, str, 0);
1604         bset = isl_basic_set_lift(bset);
1605         bmap = isl_basic_map_from_range(bset);
1606         bset = isl_basic_map_domain(bmap);
1607         isl_basic_set_free(bset);
1608 }
1609
1610 void test_subset(isl_ctx *ctx)
1611 {
1612         const char *str;
1613         isl_set *set1, *set2;
1614
1615         str = "{ [112, 0] }";
1616         set1 = isl_set_read_from_str(ctx, str, 0);
1617         str = "{ [i0, i1] : exists (e0 = [(i0 - i1)/16], e1: "
1618                 "16e0 <= i0 - i1 and 16e0 >= -15 + i0 - i1 and "
1619                 "16e1 <= i1 and 16e0 >= -i1 and 16e1 >= -i0 + i1) }";
1620         set2 = isl_set_read_from_str(ctx, str, 0);
1621         assert(isl_set_is_subset(set1, set2));
1622         isl_set_free(set1);
1623         isl_set_free(set2);
1624 }
1625
1626 int main()
1627 {
1628         struct isl_ctx *ctx;
1629
1630         srcdir = getenv("srcdir");
1631         assert(srcdir);
1632
1633         ctx = isl_ctx_alloc();
1634         test_subset(ctx);
1635         test_lift(ctx);
1636         test_bound(ctx);
1637         test_union(ctx);
1638         test_split_periods(ctx);
1639         test_parse(ctx);
1640         test_pwqp(ctx);
1641         test_lex(ctx);
1642         test_sv(ctx);
1643         test_bijective(ctx);
1644         test_dep(ctx);
1645         test_read(ctx);
1646         test_bounded(ctx);
1647         test_construction(ctx);
1648         test_dim(ctx);
1649         test_div(ctx);
1650         test_application(ctx);
1651         test_affine_hull(ctx);
1652         test_convex_hull(ctx);
1653         test_gist(ctx);
1654         test_coalesce(ctx);
1655         test_closure(ctx);
1656         test_lexmin(ctx);
1657         isl_ctx_free(ctx);
1658         return 0;
1659 }