isl_set_from_pw_aff: handle NULL input
[platform/upstream/isl.git] / isl_aff.c
index e02de69..a6573be 100644 (file)
--- a/isl_aff.c
+++ b/isl_aff.c
@@ -1,5 +1,6 @@
 /*
  * Copyright 2011      INRIA Saclay
+ * Copyright 2011      Sven Verdoolaege
  *
  * Use of this software is governed by the GNU LGPLv2.1 license
  *
@@ -8,9 +9,17 @@
  * 91893 Orsay, France
  */
 
+#include <isl_ctx_private.h>
+#include <isl_map_private.h>
 #include <isl_aff_private.h>
+#include <isl_space_private.h>
 #include <isl_local_space_private.h>
+#include <isl_mat_private.h>
+#include <isl_list_private.h>
+#include <isl/constraint.h>
 #include <isl/seq.h>
+#include <isl/set.h>
+#include <isl_config.h>
 
 __isl_give isl_aff *isl_aff_alloc_vec(__isl_take isl_local_space *ls,
        __isl_take isl_vec *v)
@@ -48,6 +57,10 @@ __isl_give isl_aff *isl_aff_alloc(__isl_take isl_local_space *ls)
        if (!isl_local_space_divs_known(ls))
                isl_die(ctx, isl_error_invalid, "local space has unknown divs",
                        goto error);
+       if (!isl_local_space_is_set(ls))
+               isl_die(ctx, isl_error_invalid,
+                       "domain of affine expression should be a set",
+                       goto error);
 
        total = isl_local_space_dim(ls, isl_dim_all);
        v = isl_vec_alloc(ctx, 1 + 1 + total);
@@ -57,7 +70,7 @@ error:
        return NULL;
 }
 
-__isl_give isl_aff *isl_aff_zero(__isl_take isl_local_space *ls)
+__isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(__isl_take isl_local_space *ls)
 {
        isl_aff *aff;
 
@@ -121,25 +134,172 @@ isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff)
        return aff ? isl_local_space_get_ctx(aff->ls) : NULL;
 }
 
+/* Externally, an isl_aff has a map space, but internally, the
+ * ls field corresponds to the domain of that space.
+ */
 int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff, enum isl_dim_type type)
 {
-       return aff ? isl_local_space_dim(aff->ls, type) : 0;
+       if (!aff)
+               return 0;
+       if (type == isl_dim_out)
+               return 1;
+       if (type == isl_dim_in)
+               type = isl_dim_set;
+       return isl_local_space_dim(aff->ls, type);
 }
 
-__isl_give isl_dim *isl_aff_get_dim(__isl_keep isl_aff *aff)
+__isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(__isl_keep isl_aff *aff)
 {
-       return aff ? isl_local_space_get_dim(aff->ls) : NULL;
+       return aff ? isl_local_space_get_space(aff->ls) : NULL;
 }
 
-__isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(__isl_keep isl_aff *aff)
+__isl_give isl_space *isl_aff_get_space(__isl_keep isl_aff *aff)
+{
+       isl_space *space;
+       if (!aff)
+               return NULL;
+       space = isl_local_space_get_space(aff->ls);
+       space = isl_space_from_domain(space);
+       space = isl_space_add_dims(space, isl_dim_out, 1);
+       return space;
+}
+
+__isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
+       __isl_keep isl_aff *aff)
 {
        return aff ? isl_local_space_copy(aff->ls) : NULL;
 }
 
+__isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(__isl_keep isl_aff *aff)
+{
+       isl_local_space *ls;
+       if (!aff)
+               return NULL;
+       ls = isl_local_space_copy(aff->ls);
+       ls = isl_local_space_from_domain(ls);
+       ls = isl_local_space_add_dims(ls, isl_dim_out, 1);
+       return ls;
+}
+
+/* Externally, an isl_aff has a map space, but internally, the
+ * ls field corresponds to the domain of that space.
+ */
 const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
        enum isl_dim_type type, unsigned pos)
 {
-       return aff ? isl_local_space_get_dim_name(aff->ls, type, pos) : 0;
+       if (!aff)
+               return NULL;
+       if (type == isl_dim_out)
+               return NULL;
+       if (type == isl_dim_in)
+               type = isl_dim_set;
+       return isl_local_space_get_dim_name(aff->ls, type, pos);
+}
+
+__isl_give isl_aff *isl_aff_reset_domain_space(__isl_take isl_aff *aff,
+       __isl_take isl_space *dim)
+{
+       aff = isl_aff_cow(aff);
+       if (!aff || !dim)
+               goto error;
+
+       aff->ls = isl_local_space_reset_space(aff->ls, dim);
+       if (!aff->ls)
+               return isl_aff_free(aff);
+
+       return aff;
+error:
+       isl_aff_free(aff);
+       isl_space_free(dim);
+       return NULL;
+}
+
+/* Reset the space of "aff".  This function is called from isl_pw_templ.c
+ * and doesn't know if the space of an element object is represented
+ * directly or through its domain.  It therefore passes along both.
+ */
+__isl_give isl_aff *isl_aff_reset_space_and_domain(__isl_take isl_aff *aff,
+       __isl_take isl_space *space, __isl_take isl_space *domain)
+{
+       isl_space_free(space);
+       return isl_aff_reset_domain_space(aff, domain);
+}
+
+/* Reorder the coefficients of the affine expression based
+ * on the given reodering.
+ * The reordering r is assumed to have been extended with the local
+ * variables.
+ */
+static __isl_give isl_vec *vec_reorder(__isl_take isl_vec *vec,
+       __isl_take isl_reordering *r, int n_div)
+{
+       isl_vec *res;
+       int i;
+
+       if (!vec || !r)
+               goto error;
+
+       res = isl_vec_alloc(vec->ctx,
+                           2 + isl_space_dim(r->dim, isl_dim_all) + n_div);
+       isl_seq_cpy(res->el, vec->el, 2);
+       isl_seq_clr(res->el + 2, res->size - 2);
+       for (i = 0; i < r->len; ++i)
+               isl_int_set(res->el[2 + r->pos[i]], vec->el[2 + i]);
+
+       isl_reordering_free(r);
+       isl_vec_free(vec);
+       return res;
+error:
+       isl_vec_free(vec);
+       isl_reordering_free(r);
+       return NULL;
+}
+
+/* Reorder the dimensions of the domain of "aff" according
+ * to the given reordering.
+ */
+__isl_give isl_aff *isl_aff_realign_domain(__isl_take isl_aff *aff,
+       __isl_take isl_reordering *r)
+{
+       aff = isl_aff_cow(aff);
+       if (!aff)
+               goto error;
+
+       r = isl_reordering_extend(r, aff->ls->div->n_row);
+       aff->v = vec_reorder(aff->v, isl_reordering_copy(r),
+                               aff->ls->div->n_row);
+       aff->ls = isl_local_space_realign(aff->ls, r);
+
+       if (!aff->v || !aff->ls)
+               return isl_aff_free(aff);
+
+       return aff;
+error:
+       isl_aff_free(aff);
+       isl_reordering_free(r);
+       return NULL;
+}
+
+int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff)
+{
+       if (!aff)
+               return -1;
+
+       return isl_seq_first_non_zero(aff->v->el + 1, aff->v->size - 1) < 0;
+}
+
+int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1, __isl_keep isl_aff *aff2)
+{
+       int equal;
+
+       if (!aff1 || !aff2)
+               return -1;
+
+       equal = isl_local_space_is_equal(aff1->ls, aff2->ls);
+       if (equal < 0 || !equal)
+               return equal;
+
+       return isl_vec_is_equal(aff1->v, aff2->v);
 }
 
 int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff, isl_int *v)
@@ -164,6 +324,13 @@ int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
        if (!aff)
                return -1;
 
+       if (type == isl_dim_out)
+               isl_die(aff->v->ctx, isl_error_invalid,
+                       "output/set dimension does not have a coefficient",
+                       return -1);
+       if (type == isl_dim_in)
+               type = isl_dim_set;
+
        if (pos >= isl_local_space_dim(aff->ls, type))
                isl_die(aff->v->ctx, isl_error_invalid,
                        "position out of bounds", return -1);
@@ -222,6 +389,18 @@ __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(__isl_take isl_aff *aff, isl_int v)
        return aff;
 }
 
+__isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(__isl_take isl_aff *aff, int v)
+{
+       isl_int t;
+
+       isl_int_init(t);
+       isl_int_set_si(t, v);
+       aff = isl_aff_add_constant(aff, t);
+       isl_int_clear(t);
+
+       return aff;
+}
+
 __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(__isl_take isl_aff *aff, int v)
 {
        aff = isl_aff_cow(aff);
@@ -243,6 +422,13 @@ __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(__isl_take isl_aff *aff,
        if (!aff)
                return NULL;
 
+       if (type == isl_dim_out)
+               isl_die(aff->v->ctx, isl_error_invalid,
+                       "output/set dimension does not have a coefficient",
+                       return isl_aff_free(aff));
+       if (type == isl_dim_in)
+               type = isl_dim_set;
+
        if (pos >= isl_local_space_dim(aff->ls, type))
                isl_die(aff->v->ctx, isl_error_invalid,
                        "position out of bounds", return isl_aff_free(aff));
@@ -267,6 +453,13 @@ __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(__isl_take isl_aff *aff,
        if (!aff)
                return NULL;
 
+       if (type == isl_dim_out)
+               isl_die(aff->v->ctx, isl_error_invalid,
+                       "output/set dimension does not have a coefficient",
+                       return isl_aff_free(aff));
+       if (type == isl_dim_in)
+               type = isl_dim_set;
+
        if (pos >= isl_local_space_dim(aff->ls, type))
                isl_die(aff->v->ctx, isl_error_invalid,
                        "position out of bounds", return isl_aff_free(aff));
@@ -291,6 +484,13 @@ __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(__isl_take isl_aff *aff,
        if (!aff)
                return NULL;
 
+       if (type == isl_dim_out)
+               isl_die(aff->v->ctx, isl_error_invalid,
+                       "output/set dimension does not have a coefficient",
+                       return isl_aff_free(aff));
+       if (type == isl_dim_in)
+               type = isl_dim_set;
+
        if (pos >= isl_local_space_dim(aff->ls, type))
                isl_die(aff->v->ctx, isl_error_invalid,
                        "position out of bounds", return isl_aff_free(aff));
@@ -322,7 +522,7 @@ __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(__isl_take isl_aff *aff,
        return aff;
 }
 
-__isl_give isl_div *isl_aff_get_div(__isl_keep isl_aff *aff, int pos)
+__isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(__isl_keep isl_aff *aff, int pos)
 {
        if (!aff)
                return NULL;
@@ -344,14 +544,28 @@ __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff)
        return aff;
 }
 
-/* Given f, return ceil(f).
+__isl_give isl_aff *isl_aff_normalize(__isl_take isl_aff *aff)
+{
+       if (!aff)
+               return NULL;
+       aff->v = isl_vec_normalize(aff->v);
+       if (!aff->v)
+               return isl_aff_free(aff);
+       return aff;
+}
+
+/* Given f, return floor(f).
  * If f is an integer expression, then just return f.
- * Otherwise, create a new div d = [-f] and return the expression -d.
+ * Otherwise, if f = g/m, write g = q m + r,
+ * create a new div d = [r/m] and return the expression q + d.
+ * The coefficients in r are taken to lie between -m/2 and m/2.
  */
-__isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff)
+__isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff)
 {
+       int i;
        int size;
        isl_ctx *ctx;
+       isl_vec *div;
 
        if (!aff)
                return NULL;
@@ -363,25 +577,88 @@ __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff)
        if (!aff)
                return NULL;
 
-       isl_seq_neg(aff->v->el + 1, aff->v->el + 1, aff->v->size - 1);
-       aff->ls = isl_local_space_add_div(aff->ls, isl_vec_copy(aff->v));
-       if (!aff->ls)
-               goto error;
+       aff->v = isl_vec_cow(aff->v);
+       div = isl_vec_copy(aff->v);
+       div = isl_vec_cow(div);
+       if (!div)
+               return isl_aff_free(aff);
 
        ctx = isl_aff_get_ctx(aff);
+       isl_int_fdiv_q(aff->v->el[0], aff->v->el[0], ctx->two);
+       for (i = 1; i < aff->v->size; ++i) {
+               isl_int_fdiv_r(div->el[i], div->el[i], div->el[0]);
+               isl_int_fdiv_q(aff->v->el[i], aff->v->el[i], div->el[0]);
+               if (isl_int_gt(div->el[i], aff->v->el[0])) {
+                       isl_int_sub(div->el[i], div->el[i], div->el[0]);
+                       isl_int_add_ui(aff->v->el[i], aff->v->el[i], 1);
+               }
+       }
+
+       aff->ls = isl_local_space_add_div(aff->ls, div);
+       if (!aff->ls)
+               return isl_aff_free(aff);
+
        size = aff->v->size;
-       isl_vec_free(aff->v);
-       aff->v = isl_vec_alloc(ctx, size + 1);
-       aff->v = isl_vec_clr(aff->v);
+       aff->v = isl_vec_extend(aff->v, size + 1);
        if (!aff->v)
-               goto error;
+               return isl_aff_free(aff);
        isl_int_set_si(aff->v->el[0], 1);
-       isl_int_set_si(aff->v->el[size], -1);
+       isl_int_set_si(aff->v->el[size], 1);
+
+       return aff;
+}
+
+/* Compute
+ *
+ *     aff mod m = aff - m * floor(aff/m)
+ */
+__isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff, isl_int m)
+{
+       isl_aff *res;
+
+       res = isl_aff_copy(aff);
+       aff = isl_aff_scale_down(aff, m);
+       aff = isl_aff_floor(aff);
+       aff = isl_aff_scale(aff, m);
+       res = isl_aff_sub(res, aff);
+
+       return res;
+}
+
+/* Compute
+ *
+ *     pwaff mod m = pwaff - m * floor(pwaff/m)
+ */
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(__isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int m)
+{
+       isl_pw_aff *res;
+
+       res = isl_pw_aff_copy(pwaff);
+       pwaff = isl_pw_aff_scale_down(pwaff, m);
+       pwaff = isl_pw_aff_floor(pwaff);
+       pwaff = isl_pw_aff_scale(pwaff, m);
+       res = isl_pw_aff_sub(res, pwaff);
+
+       return res;
+}
+
+/* Given f, return ceil(f).
+ * If f is an integer expression, then just return f.
+ * Otherwise, create a new div d = [-f] and return the expression -d.
+ */
+__isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff)
+{
+       if (!aff)
+               return NULL;
+
+       if (isl_int_is_one(aff->v->el[0]))
+               return aff;
+
+       aff = isl_aff_neg(aff);
+       aff = isl_aff_floor(aff);
+       aff = isl_aff_neg(aff);
 
        return aff;
-error:
-       isl_aff_free(aff);
-       return NULL;
 }
 
 /* Apply the expansion computed by isl_merge_divs.
@@ -419,7 +696,7 @@ __isl_give isl_aff *isl_aff_expand_divs( __isl_take isl_aff *aff,
                                             aff->v->el[offset + j]);
                        j--;
                } else
-                       isl_int_set_si(aff->v->el[offset + j], 0);
+                       isl_int_set_si(aff->v->el[offset + i], 0);
        }
 
        aff->ls = isl_local_space_replace_divs(aff->ls, isl_mat_copy(div));
@@ -432,3 +709,1796 @@ error:
        isl_mat_free(div);
        return NULL;
 }
+
+/* Add two affine expressions that live in the same local space.
+ */
+static __isl_give isl_aff *add_expanded(__isl_take isl_aff *aff1,
+       __isl_take isl_aff *aff2)
+{
+       isl_int gcd, f;
+
+       aff1 = isl_aff_cow(aff1);
+       if (!aff1 || !aff2)
+               goto error;
+
+       aff1->v = isl_vec_cow(aff1->v);
+       if (!aff1->v)
+               goto error;
+
+       isl_int_init(gcd);
+       isl_int_init(f);
+       isl_int_gcd(gcd, aff1->v->el[0], aff2->v->el[0]);
+       isl_int_divexact(f, aff2->v->el[0], gcd);
+       isl_seq_scale(aff1->v->el + 1, aff1->v->el + 1, f, aff1->v->size - 1);
+       isl_int_divexact(f, aff1->v->el[0], gcd);
+       isl_seq_addmul(aff1->v->el + 1, f, aff2->v->el + 1, aff1->v->size - 1);
+       isl_int_divexact(f, aff2->v->el[0], gcd);
+       isl_int_mul(aff1->v->el[0], aff1->v->el[0], f);
+       isl_int_clear(f);
+       isl_int_clear(gcd);
+
+       isl_aff_free(aff2);
+       return aff1;
+error:
+       isl_aff_free(aff1);
+       isl_aff_free(aff2);
+       return NULL;
+}
+
+__isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
+       __isl_take isl_aff *aff2)
+{
+       isl_ctx *ctx;
+       int *exp1 = NULL;
+       int *exp2 = NULL;
+       isl_mat *div;
+
+       if (!aff1 || !aff2)
+               goto error;
+
+       ctx = isl_aff_get_ctx(aff1);
+       if (!isl_space_is_equal(aff1->ls->dim, aff2->ls->dim))
+               isl_die(ctx, isl_error_invalid,
+                       "spaces don't match", goto error);
+
+       if (aff1->ls->div->n_row == 0 && aff2->ls->div->n_row == 0)
+               return add_expanded(aff1, aff2);
+
+       exp1 = isl_alloc_array(ctx, int, aff1->ls->div->n_row);
+       exp2 = isl_alloc_array(ctx, int, aff2->ls->div->n_row);
+       if (!exp1 || !exp2)
+               goto error;
+
+       div = isl_merge_divs(aff1->ls->div, aff2->ls->div, exp1, exp2);
+       aff1 = isl_aff_expand_divs(aff1, isl_mat_copy(div), exp1);
+       aff2 = isl_aff_expand_divs(aff2, div, exp2);
+       free(exp1);
+       free(exp2);
+
+       return add_expanded(aff1, aff2);
+error:
+       free(exp1);
+       free(exp2);
+       isl_aff_free(aff1);
+       isl_aff_free(aff2);
+       return NULL;
+}
+
+__isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
+       __isl_take isl_aff *aff2)
+{
+       return isl_aff_add(aff1, isl_aff_neg(aff2));
+}
+
+__isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff, isl_int f)
+{
+       isl_int gcd;
+
+       if (isl_int_is_one(f))
+               return aff;
+
+       aff = isl_aff_cow(aff);
+       if (!aff)
+               return NULL;
+       aff->v = isl_vec_cow(aff->v);
+       if (!aff->v)
+               return isl_aff_free(aff);
+
+       isl_int_init(gcd);
+       isl_int_gcd(gcd, aff->v->el[0], f);
+       isl_int_divexact(aff->v->el[0], aff->v->el[0], gcd);
+       isl_int_divexact(gcd, f, gcd);
+       isl_seq_scale(aff->v->el + 1, aff->v->el + 1, gcd, aff->v->size - 1);
+       isl_int_clear(gcd);
+
+       return aff;
+}
+
+__isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff, isl_int f)
+{
+       isl_int gcd;
+
+       if (isl_int_is_one(f))
+               return aff;
+
+       aff = isl_aff_cow(aff);
+       if (!aff)
+               return NULL;
+       aff->v = isl_vec_cow(aff->v);
+       if (!aff->v)
+               return isl_aff_free(aff);
+
+       isl_int_init(gcd);
+       isl_seq_gcd(aff->v->el + 1, aff->v->size - 1, &gcd);
+       isl_int_gcd(gcd, gcd, f);
+       isl_seq_scale_down(aff->v->el + 1, aff->v->el + 1, gcd, aff->v->size - 1);
+       isl_int_divexact(gcd, f, gcd);
+       isl_int_mul(aff->v->el[0], aff->v->el[0], gcd);
+       isl_int_clear(gcd);
+
+       return aff;
+}
+
+__isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(__isl_take isl_aff *aff, unsigned f)
+{
+       isl_int v;
+
+       if (f == 1)
+               return aff;
+
+       isl_int_init(v);
+       isl_int_set_ui(v, f);
+       aff = isl_aff_scale_down(aff, v);
+       isl_int_clear(v);
+
+       return aff;
+}
+
+__isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(__isl_take isl_aff *aff,
+       enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
+{
+       aff = isl_aff_cow(aff);
+       if (!aff)
+               return NULL;
+       if (type == isl_dim_out)
+               isl_die(aff->v->ctx, isl_error_invalid,
+                       "cannot set name of output/set dimension",
+                       return isl_aff_free(aff));
+       if (type == isl_dim_in)
+               type = isl_dim_set;
+       aff->ls = isl_local_space_set_dim_name(aff->ls, type, pos, s);
+       if (!aff->ls)
+               return isl_aff_free(aff);
+
+       return aff;
+}
+
+__isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(__isl_take isl_aff *aff,
+       enum isl_dim_type type, unsigned pos, __isl_take isl_id *id)
+{
+       aff = isl_aff_cow(aff);
+       if (!aff)
+               return isl_id_free(id);
+       if (type == isl_dim_out)
+               isl_die(aff->v->ctx, isl_error_invalid,
+                       "cannot set name of output/set dimension",
+                       goto error);
+       if (type == isl_dim_in)
+               type = isl_dim_set;
+       aff->ls = isl_local_space_set_dim_id(aff->ls, type, pos, id);
+       if (!aff->ls)
+               return isl_aff_free(aff);
+
+       return aff;
+error:
+       isl_id_free(id);
+       isl_aff_free(aff);
+       return NULL;
+}
+
+/* Exploit the equalities in "eq" to simplify the affine expression
+ * and the expressions of the integer divisions in the local space.
+ * The integer divisions in this local space are assumed to appear
+ * as regular dimensions in "eq".
+ */
+static __isl_give isl_aff *isl_aff_substitute_equalities_lifted(
+       __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_basic_set *eq)
+{
+       int i, j;
+       unsigned total;
+       unsigned n_div;
+
+       if (!eq)
+               goto error;
+       if (eq->n_eq == 0) {
+               isl_basic_set_free(eq);
+               return aff;
+       }
+
+       aff = isl_aff_cow(aff);
+       if (!aff)
+               goto error;
+
+       aff->ls = isl_local_space_substitute_equalities(aff->ls,
+                                                       isl_basic_set_copy(eq));
+       if (!aff->ls)
+               goto error;
+
+       total = 1 + isl_space_dim(eq->dim, isl_dim_all);
+       n_div = eq->n_div;
+       for (i = 0; i < eq->n_eq; ++i) {
+               j = isl_seq_last_non_zero(eq->eq[i], total + n_div);
+               if (j < 0 || j == 0 || j >= total)
+                       continue;
+
+               isl_seq_elim(aff->v->el + 1, eq->eq[i], j, total,
+                               &aff->v->el[0]);
+       }
+
+       isl_basic_set_free(eq);
+       return aff;
+error:
+       isl_basic_set_free(eq);
+       isl_aff_free(aff);
+       return NULL;
+}
+
+/* Exploit the equalities in "eq" to simplify the affine expression
+ * and the expressions of the integer divisions in the local space.
+ */
+static __isl_give isl_aff *isl_aff_substitute_equalities(
+       __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_basic_set *eq)
+{
+       int n_div;
+
+       if (!aff || !eq)
+               goto error;
+       n_div = isl_local_space_dim(aff->ls, isl_dim_div);
+       if (n_div > 0)
+               eq = isl_basic_set_add(eq, isl_dim_set, n_div);
+       return isl_aff_substitute_equalities_lifted(aff, eq);
+error:
+       isl_basic_set_free(eq);
+       isl_aff_free(aff);
+       return NULL;
+}
+
+/* Look for equalities among the variables shared by context and aff
+ * and the integer divisions of aff, if any.
+ * The equalities are then used to eliminate coefficients and/or integer
+ * divisions from aff.
+ */
+__isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
+       __isl_take isl_set *context)
+{
+       isl_basic_set *hull;
+       int n_div;
+
+       if (!aff)
+               goto error;
+       n_div = isl_local_space_dim(aff->ls, isl_dim_div);
+       if (n_div > 0) {
+               isl_basic_set *bset;
+               isl_local_space *ls;
+               context = isl_set_add_dims(context, isl_dim_set, n_div);
+               ls = isl_aff_get_domain_local_space(aff);
+               bset = isl_basic_set_from_local_space(ls);
+               bset = isl_basic_set_lift(bset);
+               bset = isl_basic_set_flatten(bset);
+               context = isl_set_intersect(context,
+                                           isl_set_from_basic_set(bset));
+       }
+
+       hull = isl_set_affine_hull(context);
+       return isl_aff_substitute_equalities_lifted(aff, hull);
+error:
+       isl_aff_free(aff);
+       isl_set_free(context);
+       return NULL;
+}
+
+/* Return a basic set containing those elements in the space
+ * of aff where it is non-negative.
+ */
+__isl_give isl_basic_set *isl_aff_nonneg_basic_set(__isl_take isl_aff *aff)
+{
+       isl_constraint *ineq;
+
+       ineq = isl_inequality_from_aff(aff);
+
+       return isl_basic_set_from_constraint(ineq);
+}
+
+/* Return a basic set containing those elements in the space
+ * of aff where it is zero.
+ */
+__isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(__isl_take isl_aff *aff)
+{
+       isl_constraint *ineq;
+
+       ineq = isl_equality_from_aff(aff);
+
+       return isl_basic_set_from_constraint(ineq);
+}
+
+/* Return a basic set containing those elements in the shared space
+ * of aff1 and aff2 where aff1 is greater than or equal to aff2.
+ */
+__isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(__isl_take isl_aff *aff1,
+       __isl_take isl_aff *aff2)
+{
+       aff1 = isl_aff_sub(aff1, aff2);
+
+       return isl_aff_nonneg_basic_set(aff1);
+}
+
+/* Return a basic set containing those elements in the shared space
+ * of aff1 and aff2 where aff1 is smaller than or equal to aff2.
+ */
+__isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(__isl_take isl_aff *aff1,
+       __isl_take isl_aff *aff2)
+{
+       return isl_aff_ge_basic_set(aff2, aff1);
+}
+
+__isl_give isl_aff *isl_aff_add_on_domain(__isl_keep isl_set *dom,
+       __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2)
+{
+       aff1 = isl_aff_add(aff1, aff2);
+       aff1 = isl_aff_gist(aff1, isl_set_copy(dom));
+       return aff1;
+}
+
+int isl_aff_is_empty(__isl_keep isl_aff *aff)
+{
+       if (!aff)
+               return -1;
+
+       return 0;
+}
+
+/* Check whether the given affine expression has non-zero coefficient
+ * for any dimension in the given range or if any of these dimensions
+ * appear with non-zero coefficients in any of the integer divisions
+ * involved in the affine expression.
+ */
+int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
+       enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
+{
+       int i;
+       isl_ctx *ctx;
+       int *active = NULL;
+       int involves = 0;
+
+       if (!aff)
+               return -1;
+       if (n == 0)
+               return 0;
+
+       ctx = isl_aff_get_ctx(aff);
+       if (first + n > isl_aff_dim(aff, type))
+               isl_die(ctx, isl_error_invalid,
+                       "range out of bounds", return -1);
+
+       active = isl_local_space_get_active(aff->ls, aff->v->el + 2);
+       if (!active)
+               goto error;
+
+       first += isl_local_space_offset(aff->ls, type) - 1;
+       for (i = 0; i < n; ++i)
+               if (active[first + i]) {
+                       involves = 1;
+                       break;
+               }
+
+       free(active);
+
+       return involves;
+error:
+       free(active);
+       return -1;
+}
+
+__isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(__isl_take isl_aff *aff,
+       enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
+{
+       isl_ctx *ctx;
+
+       if (!aff)
+               return NULL;
+       if (type == isl_dim_out)
+               isl_die(aff->v->ctx, isl_error_invalid,
+                       "cannot drop output/set dimension",
+                       return isl_aff_free(aff));
+       if (type == isl_dim_in)
+               type = isl_dim_set;
+       if (n == 0 && !isl_local_space_is_named_or_nested(aff->ls, type))
+               return aff;
+
+       ctx = isl_aff_get_ctx(aff);
+       if (first + n > isl_local_space_dim(aff->ls, type))
+               isl_die(ctx, isl_error_invalid, "range out of bounds",
+                       return isl_aff_free(aff));
+
+       aff = isl_aff_cow(aff);
+       if (!aff)
+               return NULL;
+
+       aff->ls = isl_local_space_drop_dims(aff->ls, type, first, n);
+       if (!aff->ls)
+               return isl_aff_free(aff);
+
+       first += 1 + isl_local_space_offset(aff->ls, type);
+       aff->v = isl_vec_drop_els(aff->v, first, n);
+       if (!aff->v)
+               return isl_aff_free(aff);
+
+       return aff;
+}
+
+__isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(__isl_take isl_aff *aff,
+       enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
+{
+       isl_ctx *ctx;
+
+       if (!aff)
+               return NULL;
+       if (type == isl_dim_out)
+               isl_die(aff->v->ctx, isl_error_invalid,
+                       "cannot insert output/set dimensions",
+                       return isl_aff_free(aff));
+       if (type == isl_dim_in)
+               type = isl_dim_set;
+       if (n == 0 && !isl_local_space_is_named_or_nested(aff->ls, type))
+               return aff;
+
+       ctx = isl_aff_get_ctx(aff);
+       if (first > isl_local_space_dim(aff->ls, type))
+               isl_die(ctx, isl_error_invalid, "position out of bounds",
+                       return isl_aff_free(aff));
+
+       aff = isl_aff_cow(aff);
+       if (!aff)
+               return NULL;
+
+       aff->ls = isl_local_space_insert_dims(aff->ls, type, first, n);
+       if (!aff->ls)
+               return isl_aff_free(aff);
+
+       first += 1 + isl_local_space_offset(aff->ls, type);
+       aff->v = isl_vec_insert_zero_els(aff->v, first, n);
+       if (!aff->v)
+               return isl_aff_free(aff);
+
+       return aff;
+}
+
+__isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(__isl_take isl_aff *aff,
+       enum isl_dim_type type, unsigned n)
+{
+       unsigned pos;
+
+       pos = isl_aff_dim(aff, type);
+
+       return isl_aff_insert_dims(aff, type, pos, n);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(__isl_take isl_pw_aff *pwaff,
+       enum isl_dim_type type, unsigned n)
+{
+       unsigned pos;
+
+       pos = isl_pw_aff_dim(pwaff, type);
+
+       return isl_pw_aff_insert_dims(pwaff, type, pos, n);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(__isl_take isl_aff *aff)
+{
+       isl_set *dom = isl_set_universe(isl_aff_get_domain_space(aff));
+       return isl_pw_aff_alloc(dom, aff);
+}
+
+#undef PW
+#define PW isl_pw_aff
+#undef EL
+#define EL isl_aff
+#undef EL_IS_ZERO
+#define EL_IS_ZERO is_empty
+#undef ZERO
+#define ZERO empty
+#undef IS_ZERO
+#define IS_ZERO is_empty
+#undef FIELD
+#define FIELD aff
+
+#define NO_EVAL
+#define NO_OPT
+#define NO_MOVE_DIMS
+#define NO_LIFT
+#define NO_MORPH
+
+#include <isl_pw_templ.c>
+
+static __isl_give isl_set *align_params_pw_pw_set_and(
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff1, __isl_take isl_pw_aff *pwaff2,
+       __isl_give isl_set *(*fn)(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+                                   __isl_take isl_pw_aff *pwaff2))
+{
+       if (!pwaff1 || !pwaff2)
+               goto error;
+       if (isl_space_match(pwaff1->dim, isl_dim_param,
+                         pwaff2->dim, isl_dim_param))
+               return fn(pwaff1, pwaff2);
+       if (!isl_space_has_named_params(pwaff1->dim) ||
+           !isl_space_has_named_params(pwaff2->dim))
+               isl_die(isl_pw_aff_get_ctx(pwaff1), isl_error_invalid,
+                       "unaligned unnamed parameters", goto error);
+       pwaff1 = isl_pw_aff_align_params(pwaff1, isl_pw_aff_get_space(pwaff2));
+       pwaff2 = isl_pw_aff_align_params(pwaff2, isl_pw_aff_get_space(pwaff1));
+       return fn(pwaff1, pwaff2);
+error:
+       isl_pw_aff_free(pwaff1);
+       isl_pw_aff_free(pwaff2);
+       return NULL;
+}
+
+/* Compute a piecewise quasi-affine expression with a domain that
+ * is the union of those of pwaff1 and pwaff2 and such that on each
+ * cell, the quasi-affine expression is the better (according to cmp)
+ * of those of pwaff1 and pwaff2.  If only one of pwaff1 or pwaff2
+ * is defined on a given cell, then the associated expression
+ * is the defined one.
+ */
+static __isl_give isl_pw_aff *pw_aff_union_opt(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2,
+       __isl_give isl_basic_set *(*cmp)(__isl_take isl_aff *aff1,
+                                       __isl_take isl_aff *aff2))
+{
+       int i, j, n;
+       isl_pw_aff *res;
+       isl_ctx *ctx;
+       isl_set *set;
+
+       if (!pwaff1 || !pwaff2)
+               goto error;
+
+       ctx = isl_space_get_ctx(pwaff1->dim);
+       if (!isl_space_is_equal(pwaff1->dim, pwaff2->dim))
+               isl_die(ctx, isl_error_invalid,
+                       "arguments should live in same space", goto error);
+
+       if (isl_pw_aff_is_empty(pwaff1)) {
+               isl_pw_aff_free(pwaff1);
+               return pwaff2;
+       }
+
+       if (isl_pw_aff_is_empty(pwaff2)) {
+               isl_pw_aff_free(pwaff2);
+               return pwaff1;
+       }
+
+       n = 2 * (pwaff1->n + 1) * (pwaff2->n + 1);
+       res = isl_pw_aff_alloc_size(isl_space_copy(pwaff1->dim), n);
+
+       for (i = 0; i < pwaff1->n; ++i) {
+               set = isl_set_copy(pwaff1->p[i].set);
+               for (j = 0; j < pwaff2->n; ++j) {
+                       struct isl_set *common;
+                       isl_set *better;
+
+                       common = isl_set_intersect(
+                                       isl_set_copy(pwaff1->p[i].set),
+                                       isl_set_copy(pwaff2->p[j].set));
+                       better = isl_set_from_basic_set(cmp(
+                                       isl_aff_copy(pwaff2->p[j].aff),
+                                       isl_aff_copy(pwaff1->p[i].aff)));
+                       better = isl_set_intersect(common, better);
+                       if (isl_set_plain_is_empty(better)) {
+                               isl_set_free(better);
+                               continue;
+                       }
+                       set = isl_set_subtract(set, isl_set_copy(better));
+
+                       res = isl_pw_aff_add_piece(res, better,
+                                               isl_aff_copy(pwaff2->p[j].aff));
+               }
+               res = isl_pw_aff_add_piece(res, set,
+                                               isl_aff_copy(pwaff1->p[i].aff));
+       }
+
+       for (j = 0; j < pwaff2->n; ++j) {
+               set = isl_set_copy(pwaff2->p[j].set);
+               for (i = 0; i < pwaff1->n; ++i)
+                       set = isl_set_subtract(set,
+                                       isl_set_copy(pwaff1->p[i].set));
+               res = isl_pw_aff_add_piece(res, set,
+                                               isl_aff_copy(pwaff2->p[j].aff));
+       }
+
+       isl_pw_aff_free(pwaff1);
+       isl_pw_aff_free(pwaff2);
+
+       return res;
+error:
+       isl_pw_aff_free(pwaff1);
+       isl_pw_aff_free(pwaff2);
+       return NULL;
+}
+
+/* Compute a piecewise quasi-affine expression with a domain that
+ * is the union of those of pwaff1 and pwaff2 and such that on each
+ * cell, the quasi-affine expression is the maximum of those of pwaff1
+ * and pwaff2.  If only one of pwaff1 or pwaff2 is defined on a given
+ * cell, then the associated expression is the defined one.
+ */
+static __isl_give isl_pw_aff *pw_aff_union_max(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return pw_aff_union_opt(pwaff1, pwaff2, &isl_aff_ge_basic_set);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return isl_pw_aff_align_params_pw_pw_and(pwaff1, pwaff2,
+                                                       &pw_aff_union_max);
+}
+
+/* Compute a piecewise quasi-affine expression with a domain that
+ * is the union of those of pwaff1 and pwaff2 and such that on each
+ * cell, the quasi-affine expression is the minimum of those of pwaff1
+ * and pwaff2.  If only one of pwaff1 or pwaff2 is defined on a given
+ * cell, then the associated expression is the defined one.
+ */
+static __isl_give isl_pw_aff *pw_aff_union_min(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return pw_aff_union_opt(pwaff1, pwaff2, &isl_aff_le_basic_set);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return isl_pw_aff_align_params_pw_pw_and(pwaff1, pwaff2,
+                                                       &pw_aff_union_min);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_opt(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2, int max)
+{
+       if (max)
+               return isl_pw_aff_union_max(pwaff1, pwaff2);
+       else
+               return isl_pw_aff_union_min(pwaff1, pwaff2);
+}
+
+/* Construct a map with as domain the domain of pwaff and
+ * one-dimensional range corresponding to the affine expressions.
+ */
+static __isl_give isl_map *map_from_pw_aff(__isl_take isl_pw_aff *pwaff)
+{
+       int i;
+       isl_space *dim;
+       isl_map *map;
+
+       if (!pwaff)
+               return NULL;
+
+       dim = isl_pw_aff_get_space(pwaff);
+       map = isl_map_empty(dim);
+
+       for (i = 0; i < pwaff->n; ++i) {
+               isl_basic_map *bmap;
+               isl_map *map_i;
+
+               bmap = isl_basic_map_from_aff(isl_aff_copy(pwaff->p[i].aff));
+               map_i = isl_map_from_basic_map(bmap);
+               map_i = isl_map_intersect_domain(map_i,
+                                               isl_set_copy(pwaff->p[i].set));
+               map = isl_map_union_disjoint(map, map_i);
+       }
+
+       isl_pw_aff_free(pwaff);
+
+       return map;
+}
+
+/* Construct a map with as domain the domain of pwaff and
+ * one-dimensional range corresponding to the affine expressions.
+ */
+__isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(__isl_take isl_pw_aff *pwaff)
+{
+       if (isl_space_is_set(pwaff->dim))
+               isl_die(isl_pw_aff_get_ctx(pwaff), isl_error_invalid,
+                       "space of input is not a map",
+                       return isl_pw_aff_free(pwaff));
+       return map_from_pw_aff(pwaff);
+}
+
+/* Construct a one-dimensional set with as parameter domain
+ * the domain of pwaff and the single set dimension
+ * corresponding to the affine expressions.
+ */
+__isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(__isl_take isl_pw_aff *pwaff)
+{
+       if (!pwaff)
+               return NULL;
+       if (!isl_space_is_set(pwaff->dim))
+               isl_die(isl_pw_aff_get_ctx(pwaff), isl_error_invalid,
+                       "space of input is not a set",
+                       return isl_pw_aff_free(pwaff));
+       return map_from_pw_aff(pwaff);
+}
+
+/* Return a set containing those elements in the domain
+ * of pwaff where it is non-negative.
+ */
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff)
+{
+       int i;
+       isl_set *set;
+
+       if (!pwaff)
+               return NULL;
+
+       set = isl_set_empty(isl_pw_aff_get_domain_space(pwaff));
+
+       for (i = 0; i < pwaff->n; ++i) {
+               isl_basic_set *bset;
+               isl_set *set_i;
+
+               bset = isl_aff_nonneg_basic_set(isl_aff_copy(pwaff->p[i].aff));
+               set_i = isl_set_from_basic_set(bset);
+               set_i = isl_set_intersect(set_i, isl_set_copy(pwaff->p[i].set));
+               set = isl_set_union_disjoint(set, set_i);
+       }
+
+       isl_pw_aff_free(pwaff);
+
+       return set;
+}
+
+/* Return a set containing those elements in the domain
+ * of pwaff where it is zero.
+ */
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff)
+{
+       int i;
+       isl_set *set;
+
+       if (!pwaff)
+               return NULL;
+
+       set = isl_set_empty(isl_pw_aff_get_domain_space(pwaff));
+
+       for (i = 0; i < pwaff->n; ++i) {
+               isl_basic_set *bset;
+               isl_set *set_i;
+
+               bset = isl_aff_zero_basic_set(isl_aff_copy(pwaff->p[i].aff));
+               set_i = isl_set_from_basic_set(bset);
+               set_i = isl_set_intersect(set_i, isl_set_copy(pwaff->p[i].set));
+               set = isl_set_union_disjoint(set, set_i);
+       }
+
+       isl_pw_aff_free(pwaff);
+
+       return set;
+}
+
+/* Return a set containing those elements in the domain
+ * of pwaff where it is not zero.
+ */
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff)
+{
+       return isl_set_complement(isl_pw_aff_zero_set(pwaff));
+}
+
+/* Return a set containing those elements in the shared domain
+ * of pwaff1 and pwaff2 where pwaff1 is greater than (or equal) to pwaff2.
+ *
+ * We compute the difference on the shared domain and then construct
+ * the set of values where this difference is non-negative.
+ * If strict is set, we first subtract 1 from the difference.
+ * If equal is set, we only return the elements where pwaff1 and pwaff2
+ * are equal.
+ */
+static __isl_give isl_set *pw_aff_gte_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2, int strict, int equal)
+{
+       isl_set *set1, *set2;
+
+       set1 = isl_pw_aff_domain(isl_pw_aff_copy(pwaff1));
+       set2 = isl_pw_aff_domain(isl_pw_aff_copy(pwaff2));
+       set1 = isl_set_intersect(set1, set2);
+       pwaff1 = isl_pw_aff_intersect_domain(pwaff1, isl_set_copy(set1));
+       pwaff2 = isl_pw_aff_intersect_domain(pwaff2, isl_set_copy(set1));
+       pwaff1 = isl_pw_aff_add(pwaff1, isl_pw_aff_neg(pwaff2));
+
+       if (strict) {
+               isl_space *dim = isl_set_get_space(set1);
+               isl_aff *aff;
+               aff = isl_aff_zero_on_domain(isl_local_space_from_space(dim));
+               aff = isl_aff_add_constant_si(aff, -1);
+               pwaff1 = isl_pw_aff_add(pwaff1, isl_pw_aff_alloc(set1, aff));
+       } else
+               isl_set_free(set1);
+
+       if (equal)
+               return isl_pw_aff_zero_set(pwaff1);
+       return isl_pw_aff_nonneg_set(pwaff1);
+}
+
+/* Return a set containing those elements in the shared domain
+ * of pwaff1 and pwaff2 where pwaff1 is equal to pwaff2.
+ */
+static __isl_give isl_set *pw_aff_eq_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return pw_aff_gte_set(pwaff1, pwaff2, 0, 1);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return align_params_pw_pw_set_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_eq_set);
+}
+
+/* Return a set containing those elements in the shared domain
+ * of pwaff1 and pwaff2 where pwaff1 is greater than or equal to pwaff2.
+ */
+static __isl_give isl_set *pw_aff_ge_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return pw_aff_gte_set(pwaff1, pwaff2, 0, 0);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return align_params_pw_pw_set_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_ge_set);
+}
+
+/* Return a set containing those elements in the shared domain
+ * of pwaff1 and pwaff2 where pwaff1 is strictly greater than pwaff2.
+ */
+static __isl_give isl_set *pw_aff_gt_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return pw_aff_gte_set(pwaff1, pwaff2, 1, 0);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return align_params_pw_pw_set_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_gt_set);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return isl_pw_aff_ge_set(pwaff2, pwaff1);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return isl_pw_aff_gt_set(pwaff2, pwaff1);
+}
+
+/* Return a set containing those elements in the shared domain
+ * of the elements of list1 and list2 where each element in list1
+ * has the relation specified by "fn" with each element in list2.
+ */
+static __isl_give isl_set *pw_aff_list_set(__isl_take isl_pw_aff_list *list1,
+       __isl_take isl_pw_aff_list *list2,
+       __isl_give isl_set *(*fn)(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+                                   __isl_take isl_pw_aff *pwaff2))
+{
+       int i, j;
+       isl_ctx *ctx;
+       isl_set *set;
+
+       if (!list1 || !list2)
+               goto error;
+
+       ctx = isl_pw_aff_list_get_ctx(list1);
+       if (list1->n < 1 || list2->n < 1)
+               isl_die(ctx, isl_error_invalid,
+                       "list should contain at least one element", goto error);
+
+       set = isl_set_universe(isl_pw_aff_get_domain_space(list1->p[0]));
+       for (i = 0; i < list1->n; ++i)
+               for (j = 0; j < list2->n; ++j) {
+                       isl_set *set_ij;
+
+                       set_ij = fn(isl_pw_aff_copy(list1->p[i]),
+                                   isl_pw_aff_copy(list2->p[j]));
+                       set = isl_set_intersect(set, set_ij);
+               }
+
+       isl_pw_aff_list_free(list1);
+       isl_pw_aff_list_free(list2);
+       return set;
+error:
+       isl_pw_aff_list_free(list1);
+       isl_pw_aff_list_free(list2);
+       return NULL;
+}
+
+/* Return a set containing those elements in the shared domain
+ * of the elements of list1 and list2 where each element in list1
+ * is equal to each element in list2.
+ */
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(__isl_take isl_pw_aff_list *list1,
+       __isl_take isl_pw_aff_list *list2)
+{
+       return pw_aff_list_set(list1, list2, &isl_pw_aff_eq_set);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(__isl_take isl_pw_aff_list *list1,
+       __isl_take isl_pw_aff_list *list2)
+{
+       return pw_aff_list_set(list1, list2, &isl_pw_aff_ne_set);
+}
+
+/* Return a set containing those elements in the shared domain
+ * of the elements of list1 and list2 where each element in list1
+ * is less than or equal to each element in list2.
+ */
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(__isl_take isl_pw_aff_list *list1,
+       __isl_take isl_pw_aff_list *list2)
+{
+       return pw_aff_list_set(list1, list2, &isl_pw_aff_le_set);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(__isl_take isl_pw_aff_list *list1,
+       __isl_take isl_pw_aff_list *list2)
+{
+       return pw_aff_list_set(list1, list2, &isl_pw_aff_lt_set);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(__isl_take isl_pw_aff_list *list1,
+       __isl_take isl_pw_aff_list *list2)
+{
+       return pw_aff_list_set(list1, list2, &isl_pw_aff_ge_set);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(__isl_take isl_pw_aff_list *list1,
+       __isl_take isl_pw_aff_list *list2)
+{
+       return pw_aff_list_set(list1, list2, &isl_pw_aff_gt_set);
+}
+
+
+/* Return a set containing those elements in the shared domain
+ * of pwaff1 and pwaff2 where pwaff1 is not equal to pwaff2.
+ */
+static __isl_give isl_set *pw_aff_ne_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       isl_set *set_lt, *set_gt;
+
+       set_lt = isl_pw_aff_lt_set(isl_pw_aff_copy(pwaff1),
+                                  isl_pw_aff_copy(pwaff2));
+       set_gt = isl_pw_aff_gt_set(pwaff1, pwaff2);
+       return isl_set_union_disjoint(set_lt, set_gt);
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return align_params_pw_pw_set_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_ne_set);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(__isl_take isl_pw_aff *pwaff,
+       isl_int v)
+{
+       int i;
+
+       if (isl_int_is_one(v))
+               return pwaff;
+       if (!isl_int_is_pos(v))
+               isl_die(isl_pw_aff_get_ctx(pwaff), isl_error_invalid,
+                       "factor needs to be positive",
+                       return isl_pw_aff_free(pwaff));
+       pwaff = isl_pw_aff_cow(pwaff);
+       if (!pwaff)
+               return NULL;
+       if (pwaff->n == 0)
+               return pwaff;
+
+       for (i = 0; i < pwaff->n; ++i) {
+               pwaff->p[i].aff = isl_aff_scale_down(pwaff->p[i].aff, v);
+               if (!pwaff->p[i].aff)
+                       return isl_pw_aff_free(pwaff);
+       }
+
+       return pwaff;
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(__isl_take isl_pw_aff *pwaff)
+{
+       int i;
+
+       pwaff = isl_pw_aff_cow(pwaff);
+       if (!pwaff)
+               return NULL;
+       if (pwaff->n == 0)
+               return pwaff;
+
+       for (i = 0; i < pwaff->n; ++i) {
+               pwaff->p[i].aff = isl_aff_floor(pwaff->p[i].aff);
+               if (!pwaff->p[i].aff)
+                       return isl_pw_aff_free(pwaff);
+       }
+
+       return pwaff;
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(__isl_take isl_pw_aff *pwaff)
+{
+       int i;
+
+       pwaff = isl_pw_aff_cow(pwaff);
+       if (!pwaff)
+               return NULL;
+       if (pwaff->n == 0)
+               return pwaff;
+
+       for (i = 0; i < pwaff->n; ++i) {
+               pwaff->p[i].aff = isl_aff_ceil(pwaff->p[i].aff);
+               if (!pwaff->p[i].aff)
+                       return isl_pw_aff_free(pwaff);
+       }
+
+       return pwaff;
+}
+
+/* Return an affine expression that is equal to pwaff_true for elements
+ * in "cond" and to pwaff_false for elements not in "cond".
+ * That is, return cond ? pwaff_true : pwaff_false;
+ */
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(__isl_take isl_set *cond,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true, __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false)
+{
+       isl_set *comp;
+
+       comp = isl_set_complement(isl_set_copy(cond));
+       pwaff_true = isl_pw_aff_intersect_domain(pwaff_true, cond);
+       pwaff_false = isl_pw_aff_intersect_domain(pwaff_false, comp);
+
+       return isl_pw_aff_add_disjoint(pwaff_true, pwaff_false);
+}
+
+int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff)
+{
+       if (!aff)
+               return -1;
+
+       return isl_seq_first_non_zero(aff->v->el + 2, aff->v->size - 2) == -1;
+}
+
+/* Check whether pwaff is a piecewise constant.
+ */
+int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff)
+{
+       int i;
+
+       if (!pwaff)
+               return -1;
+
+       for (i = 0; i < pwaff->n; ++i) {
+               int is_cst = isl_aff_is_cst(pwaff->p[i].aff);
+               if (is_cst < 0 || !is_cst)
+                       return is_cst;
+       }
+
+       return 1;
+}
+
+__isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
+       __isl_take isl_aff *aff2)
+{
+       if (!isl_aff_is_cst(aff2) && isl_aff_is_cst(aff1))
+               return isl_aff_mul(aff2, aff1);
+
+       if (!isl_aff_is_cst(aff2))
+               isl_die(isl_aff_get_ctx(aff1), isl_error_invalid,
+                       "at least one affine expression should be constant",
+                       goto error);
+
+       aff1 = isl_aff_cow(aff1);
+       if (!aff1 || !aff2)
+               goto error;
+
+       aff1 = isl_aff_scale(aff1, aff2->v->el[1]);
+       aff1 = isl_aff_scale_down(aff1, aff2->v->el[0]);
+
+       isl_aff_free(aff2);
+       return aff1;
+error:
+       isl_aff_free(aff1);
+       isl_aff_free(aff2);
+       return NULL;
+}
+
+static __isl_give isl_pw_aff *pw_aff_add(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return isl_pw_aff_on_shared_domain(pwaff1, pwaff2, &isl_aff_add);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return isl_pw_aff_align_params_pw_pw_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_add);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return isl_pw_aff_union_add_(pwaff1, pwaff2);
+}
+
+static __isl_give isl_pw_aff *pw_aff_mul(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return isl_pw_aff_on_shared_domain(pwaff1, pwaff2, &isl_aff_mul);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return isl_pw_aff_align_params_pw_pw_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_mul);
+}
+
+static __isl_give isl_pw_aff *pw_aff_min(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       isl_set *le;
+
+       le = isl_pw_aff_le_set(isl_pw_aff_copy(pwaff1),
+                               isl_pw_aff_copy(pwaff2));
+       return isl_pw_aff_cond(le, pwaff1, pwaff2);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return isl_pw_aff_align_params_pw_pw_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_min);
+}
+
+static __isl_give isl_pw_aff *pw_aff_max(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       isl_set *le;
+
+       le = isl_pw_aff_ge_set(isl_pw_aff_copy(pwaff1),
+                               isl_pw_aff_copy(pwaff2));
+       return isl_pw_aff_cond(le, pwaff1, pwaff2);
+}
+
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2)
+{
+       return isl_pw_aff_align_params_pw_pw_and(pwaff1, pwaff2, &pw_aff_max);
+}
+
+static __isl_give isl_pw_aff *pw_aff_list_reduce(
+       __isl_take isl_pw_aff_list *list,
+       __isl_give isl_pw_aff *(*fn)(__isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
+                                       __isl_take isl_pw_aff *pwaff2))
+{
+       int i;
+       isl_ctx *ctx;
+       isl_pw_aff *res;
+
+       if (!list)
+               return NULL;
+
+       ctx = isl_pw_aff_list_get_ctx(list);
+       if (list->n < 1)
+               isl_die(ctx, isl_error_invalid,
+                       "list should contain at least one element",
+                       return isl_pw_aff_list_free(list));
+
+       res = isl_pw_aff_copy(list->p[0]);
+       for (i = 1; i < list->n; ++i)
+               res = fn(res, isl_pw_aff_copy(list->p[i]));
+
+       isl_pw_aff_list_free(list);
+       return res;
+}
+
+/* Return an isl_pw_aff that maps each element in the intersection of the
+ * domains of the elements of list to the minimal corresponding affine
+ * expression.
+ */
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(__isl_take isl_pw_aff_list *list)
+{
+       return pw_aff_list_reduce(list, &isl_pw_aff_min);
+}
+
+/* Return an isl_pw_aff that maps each element in the intersection of the
+ * domains of the elements of list to the maximal corresponding affine
+ * expression.
+ */
+__isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(__isl_take isl_pw_aff_list *list)
+{
+       return pw_aff_list_reduce(list, &isl_pw_aff_max);
+}
+
+#undef BASE
+#define BASE aff
+
+#include <isl_multi_templ.c>
+
+__isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(__isl_take isl_multi_aff *maff1,
+       __isl_take isl_multi_aff *maff2)
+{
+       int i;
+       isl_ctx *ctx;
+
+       maff1 = isl_multi_aff_cow(maff1);
+       if (!maff1 || !maff2)
+               goto error;
+
+       ctx = isl_multi_aff_get_ctx(maff1);
+       if (!isl_space_is_equal(maff1->space, maff2->space))
+               isl_die(ctx, isl_error_invalid,
+                       "spaces don't match", goto error);
+
+       for (i = 0; i < maff1->n; ++i) {
+               maff1->p[i] = isl_aff_add(maff1->p[i],
+                                           isl_aff_copy(maff2->p[i]));
+               if (!maff1->p[i])
+                       goto error;
+       }
+
+       isl_multi_aff_free(maff2);
+       return maff1;
+error:
+       isl_multi_aff_free(maff1);
+       isl_multi_aff_free(maff2);
+       return NULL;
+}
+
+/* Exploit the equalities in "eq" to simplify the affine expressions.
+ */
+static __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_substitute_equalities(
+       __isl_take isl_multi_aff *maff, __isl_take isl_basic_set *eq)
+{
+       int i;
+
+       maff = isl_multi_aff_cow(maff);
+       if (!maff || !eq)
+               goto error;
+
+       for (i = 0; i < maff->n; ++i) {
+               maff->p[i] = isl_aff_substitute_equalities(maff->p[i],
+                                                   isl_basic_set_copy(eq));
+               if (!maff->p[i])
+                       goto error;
+       }
+
+       isl_basic_set_free(eq);
+       return maff;
+error:
+       isl_basic_set_free(eq);
+       isl_multi_aff_free(maff);
+       return NULL;
+}
+
+__isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(__isl_take isl_multi_aff *maff,
+       isl_int f)
+{
+       int i;
+
+       maff = isl_multi_aff_cow(maff);
+       if (!maff)
+               return NULL;
+
+       for (i = 0; i < maff->n; ++i) {
+               maff->p[i] = isl_aff_scale(maff->p[i], f);
+               if (!maff->p[i])
+                       return isl_multi_aff_free(maff);
+       }
+
+       return maff;
+}
+
+__isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_on_domain(__isl_keep isl_set *dom,
+       __isl_take isl_multi_aff *maff1, __isl_take isl_multi_aff *maff2)
+{
+       maff1 = isl_multi_aff_add(maff1, maff2);
+       maff1 = isl_multi_aff_gist(maff1, isl_set_copy(dom));
+       return maff1;
+}
+
+int isl_multi_aff_is_empty(__isl_keep isl_multi_aff *maff)
+{
+       if (!maff)
+               return -1;
+
+       return 0;
+}
+
+int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
+       __isl_keep isl_multi_aff *maff2)
+{
+       int i;
+       int equal;
+
+       if (!maff1 || !maff2)
+               return -1;
+       if (maff1->n != maff2->n)
+               return 0;
+       equal = isl_space_is_equal(maff1->space, maff2->space);
+       if (equal < 0 || !equal)
+               return equal;
+
+       for (i = 0; i < maff1->n; ++i) {
+               equal = isl_aff_plain_is_equal(maff1->p[i], maff2->p[i]);
+               if (equal < 0 || !equal)
+                       return equal;
+       }
+
+       return 1;
+}
+
+__isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
+       __isl_take isl_multi_aff *maff,
+       enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s)
+{
+       int i;
+
+       maff = isl_multi_aff_cow(maff);
+       if (!maff)
+               return NULL;
+
+       maff->space = isl_space_set_dim_name(maff->space, type, pos, s);
+       if (!maff->space)
+               return isl_multi_aff_free(maff);
+       for (i = 0; i < maff->n; ++i) {
+               maff->p[i] = isl_aff_set_dim_name(maff->p[i], type, pos, s);
+               if (!maff->p[i])
+                       return isl_multi_aff_free(maff);
+       }
+
+       return maff;
+}
+
+__isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(__isl_take isl_multi_aff *maff,
+       enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n)
+{
+       int i;
+
+       maff = isl_multi_aff_cow(maff);
+       if (!maff)
+               return NULL;
+
+       maff->space = isl_space_drop_dims(maff->space, type, first, n);
+       if (!maff->space)
+               return isl_multi_aff_free(maff);
+       for (i = 0; i < maff->n; ++i) {
+               maff->p[i] = isl_aff_drop_dims(maff->p[i], type, first, n);
+               if (!maff->p[i])
+                       return isl_multi_aff_free(maff);
+       }
+
+       return maff;
+}
+
+#undef PW
+#define PW isl_pw_multi_aff
+#undef EL
+#define EL isl_multi_aff
+#undef EL_IS_ZERO
+#define EL_IS_ZERO is_empty
+#undef ZERO
+#define ZERO empty
+#undef IS_ZERO
+#define IS_ZERO is_empty
+#undef FIELD
+#define FIELD maff
+
+#define NO_NEG
+#define NO_EVAL
+#define NO_OPT
+#define NO_INVOLVES_DIMS
+#define NO_MOVE_DIMS
+#define NO_INSERT_DIMS
+#define NO_LIFT
+#define NO_MORPH
+
+#include <isl_pw_templ.c>
+
+static __isl_give isl_pw_multi_aff *pw_multi_aff_add(
+       __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1, __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2)
+{
+       return isl_pw_multi_aff_on_shared_domain(pma1, pma2,
+                                               &isl_multi_aff_add);
+}
+
+__isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
+       __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1, __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2)
+{
+       return isl_pw_multi_aff_align_params_pw_pw_and(pma1, pma2,
+                                               &pw_multi_aff_add);
+}
+
+__isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
+       __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1, __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2)
+{
+       return isl_pw_multi_aff_union_add_(pma1, pma2);
+}
+
+/* Construct a map mapping the domain the piecewise multi-affine expression
+ * to its range, with each dimension in the range equated to the
+ * corresponding affine expression on its cell.
+ */
+__isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma)
+{
+       int i;
+       isl_map *map;
+
+       if (!pma)
+               return NULL;
+
+       map = isl_map_empty(isl_pw_multi_aff_get_space(pma));
+
+       for (i = 0; i < pma->n; ++i) {
+               isl_multi_aff *maff;
+               isl_basic_map *bmap;
+               isl_map *map_i;
+
+               maff = isl_multi_aff_copy(pma->p[i].maff);
+               bmap = isl_basic_map_from_multi_aff(maff);
+               map_i = isl_map_from_basic_map(bmap);
+               map_i = isl_map_intersect_domain(map_i,
+                                               isl_set_copy(pma->p[i].set));
+               map = isl_map_union_disjoint(map, map_i);
+       }
+
+       isl_pw_multi_aff_free(pma);
+       return map;
+}
+
+__isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma)
+{
+       if (!isl_space_is_set(pma->dim))
+               isl_die(isl_pw_multi_aff_get_ctx(pma), isl_error_invalid,
+                       "isl_pw_multi_aff cannot be converted into an isl_set",
+                       return isl_pw_multi_aff_free(pma));
+
+       return isl_map_from_pw_multi_aff(pma);
+}
+
+/* Try and create an isl_pw_multi_aff that is equivalent to the given isl_map.
+ * This obivously only works if the input "map" is single-valued.
+ * If so, we compute the lexicographic minimum of the image in the form
+ * of an isl_pw_multi_aff.  Since the image is unique, it is equal
+ * to its lexicographic minimum.
+ * If the input is not single-valued, we produce an error.
+ */
+__isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(__isl_take isl_map *map)
+{
+       int i;
+       int sv;
+       isl_pw_multi_aff *pma;
+
+       if (!map)
+               return NULL;
+
+       sv = isl_map_is_single_valued(map);
+       if (sv < 0)
+               goto error;
+       if (!sv)
+               isl_die(isl_map_get_ctx(map), isl_error_invalid,
+                       "map is not single-valued", goto error);
+       map = isl_map_make_disjoint(map);
+       if (!map)
+               return NULL;
+
+       pma = isl_pw_multi_aff_empty(isl_map_get_space(map));
+
+       for (i = 0; i < map->n; ++i) {
+               isl_pw_multi_aff *pma_i;
+               isl_basic_map *bmap;
+               bmap = isl_basic_map_copy(map->p[i]);
+               pma_i = isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(bmap);
+               pma = isl_pw_multi_aff_add_disjoint(pma, pma_i);
+       }
+
+       isl_map_free(map);
+       return pma;
+error:
+       isl_map_free(map);
+       return NULL;
+}
+
+__isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(__isl_take isl_set *set)
+{
+       return isl_pw_multi_aff_from_map(set);
+}
+
+/* Plug in "subs" for dimension "type", "pos" of "aff".
+ *
+ * Let i be the dimension to replace and let "subs" be of the form
+ *
+ *     f/d
+ *
+ * and "aff" of the form
+ *
+ *     (a i + g)/m
+ *
+ * The result is
+ *
+ *     floor((a f + d g')/(m d))
+ *
+ * where g' is the result of plugging in "subs" in each of the integer
+ * divisions in g.
+ */
+__isl_give isl_aff *isl_aff_substitute(__isl_take isl_aff *aff,
+       enum isl_dim_type type, unsigned pos, __isl_keep isl_aff *subs)
+{
+       isl_ctx *ctx;
+       isl_int v;
+
+       aff = isl_aff_cow(aff);
+       if (!aff || !subs)
+               return isl_aff_free(aff);
+
+       ctx = isl_aff_get_ctx(aff);
+       if (!isl_space_is_equal(aff->ls->dim, subs->ls->dim))
+               isl_die(ctx, isl_error_invalid,
+                       "spaces don't match", return isl_aff_free(aff));
+       if (isl_local_space_dim(subs->ls, isl_dim_div) != 0)
+               isl_die(ctx, isl_error_unsupported,
+                       "cannot handle divs yet", return isl_aff_free(aff));
+
+       aff->ls = isl_local_space_substitute(aff->ls, type, pos, subs);
+       if (!aff->ls)
+               return isl_aff_free(aff);
+
+       aff->v = isl_vec_cow(aff->v);
+       if (!aff->v)
+               return isl_aff_free(aff);
+
+       pos += isl_local_space_offset(aff->ls, type);
+
+       isl_int_init(v);
+       isl_int_set(v, aff->v->el[1 + pos]);
+       isl_int_set_si(aff->v->el[1 + pos], 0);
+       isl_seq_combine(aff->v->el + 1, subs->v->el[0], aff->v->el + 1,
+                       v, subs->v->el + 1, subs->v->size - 1);
+       isl_int_mul(aff->v->el[0], aff->v->el[0], subs->v->el[0]);
+       isl_int_clear(v);
+
+       return aff;
+}
+
+/* Plug in "subs" for dimension "type", "pos" in each of the affine
+ * expressions in "maff".
+ */
+__isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_substitute(
+       __isl_take isl_multi_aff *maff, enum isl_dim_type type, unsigned pos,
+       __isl_keep isl_aff *subs)
+{
+       int i;
+
+       maff = isl_multi_aff_cow(maff);
+       if (!maff || !subs)
+               return isl_multi_aff_free(maff);
+
+       if (type == isl_dim_in)
+               type = isl_dim_set;
+
+       for (i = 0; i < maff->n; ++i) {
+               maff->p[i] = isl_aff_substitute(maff->p[i], type, pos, subs);
+               if (!maff->p[i])
+                       return isl_multi_aff_free(maff);
+       }
+
+       return maff;
+}
+
+/* Plug in "subs" for dimension "type", "pos" of "pma".
+ *
+ * pma is of the form
+ *
+ *     A_i(v) -> M_i(v)
+ *
+ * while subs is of the form
+ *
+ *     v' = B_j(v) -> S_j
+ *
+ * Each pair i,j such that C_ij = A_i \cap B_i is non-empty
+ * has a contribution in the result, in particular
+ *
+ *     C_ij(S_j) -> M_i(S_j)
+ *
+ * Note that plugging in S_j in C_ij may also result in an empty set
+ * and this contribution should simply be discarded.
+ */
+__isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_substitute(
+       __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, enum isl_dim_type type, unsigned pos,
+       __isl_keep isl_pw_aff *subs)
+{
+       int i, j, n;
+       isl_pw_multi_aff *res;
+
+       if (!pma || !subs)
+               return isl_pw_multi_aff_free(pma);
+
+       n = pma->n * subs->n;
+       res = isl_pw_multi_aff_alloc_size(isl_space_copy(pma->dim), n);
+
+       for (i = 0; i < pma->n; ++i) {
+               for (j = 0; j < subs->n; ++j) {
+                       isl_set *common;
+                       isl_multi_aff *res_ij;
+                       common = isl_set_intersect(
+                                       isl_set_copy(pma->p[i].set),
+                                       isl_set_copy(subs->p[j].set));
+                       common = isl_set_substitute(common,
+                                       type, pos, subs->p[j].aff);
+                       if (isl_set_plain_is_empty(common)) {
+                               isl_set_free(common);
+                               continue;
+                       }
+
+                       res_ij = isl_multi_aff_substitute(
+                                       isl_multi_aff_copy(pma->p[i].maff),
+                                       type, pos, subs->p[j].aff);
+
+                       res = isl_pw_multi_aff_add_piece(res, common, res_ij);
+               }
+       }
+
+       isl_pw_multi_aff_free(pma);
+       return res;
+}
+
+/* Extend the local space of "dst" to include the divs
+ * in the local space of "src".
+ */
+__isl_give isl_aff *isl_aff_align_divs(__isl_take isl_aff *dst,
+       __isl_keep isl_aff *src)
+{
+       isl_ctx *ctx;
+       int *exp1 = NULL;
+       int *exp2 = NULL;
+       isl_mat *div;
+
+       if (!src || !dst)
+               return isl_aff_free(dst);
+
+       ctx = isl_aff_get_ctx(src);
+       if (!isl_space_is_equal(src->ls->dim, dst->ls->dim))
+               isl_die(ctx, isl_error_invalid,
+                       "spaces don't match", goto error);
+
+       if (src->ls->div->n_row == 0)
+               return dst;
+
+       exp1 = isl_alloc_array(ctx, int, src->ls->div->n_row);
+       exp2 = isl_alloc_array(ctx, int, dst->ls->div->n_row);
+       if (!exp1 || !exp2)
+               goto error;
+
+       div = isl_merge_divs(src->ls->div, dst->ls->div, exp1, exp2);
+       dst = isl_aff_expand_divs(dst, div, exp2);
+       free(exp1);
+       free(exp2);
+
+       return dst;
+error:
+       free(exp1);
+       free(exp2);
+       return isl_aff_free(dst);
+}
+
+/* Adjust the local spaces of the affine expressions in "maff"
+ * such that they all have the save divs.
+ */
+__isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_divs(
+       __isl_take isl_multi_aff *maff)
+{
+       int i;
+
+       if (!maff)
+               return NULL;
+       if (maff->n == 0)
+               return maff;
+       maff = isl_multi_aff_cow(maff);
+       if (!maff)
+               return NULL;
+
+       for (i = 1; i < maff->n; ++i)
+               maff->p[0] = isl_aff_align_divs(maff->p[0], maff->p[i]);
+       for (i = 1; i < maff->n; ++i) {
+               maff->p[i] = isl_aff_align_divs(maff->p[i], maff->p[0]);
+               if (!maff->p[i])
+                       return isl_multi_aff_free(maff);
+       }
+
+       return maff;
+}
+
+__isl_give isl_aff *isl_aff_lift(__isl_take isl_aff *aff)
+{
+       aff = isl_aff_cow(aff);
+       if (!aff)
+               return NULL;
+
+       aff->ls = isl_local_space_lift(aff->ls);
+       if (!aff->ls)
+               return isl_aff_free(aff);
+
+       return aff;
+}
+
+/* Lift "maff" to a space with extra dimensions such that the result
+ * has no more existentially quantified variables.
+ * If "ls" is not NULL, then *ls is assigned the local space that lies
+ * at the basis of the lifting applied to "maff".
+ */
+__isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(__isl_take isl_multi_aff *maff,
+       __isl_give isl_local_space **ls)
+{
+       int i;
+       isl_space *space;
+       unsigned n_div;
+
+       if (ls)
+               *ls = NULL;
+
+       if (!maff)
+               return NULL;
+
+       if (maff->n == 0) {
+               if (ls) {
+                       isl_space *space = isl_multi_aff_get_domain_space(maff);
+                       *ls = isl_local_space_from_space(space);
+                       if (!*ls)
+                               return isl_multi_aff_free(maff);
+               }
+               return maff;
+       }
+
+       maff = isl_multi_aff_cow(maff);
+       maff = isl_multi_aff_align_divs(maff);
+       if (!maff)
+               return NULL;
+
+       n_div = isl_aff_dim(maff->p[0], isl_dim_div);
+       space = isl_multi_aff_get_space(maff);
+       space = isl_space_lift(isl_space_domain(space), n_div);
+       space = isl_space_extend_domain_with_range(space,
+                                               isl_multi_aff_get_space(maff));
+       if (!space)
+               return isl_multi_aff_free(maff);
+       isl_space_free(maff->space);
+       maff->space = space;
+
+       if (ls) {
+               *ls = isl_aff_get_domain_local_space(maff->p[0]);
+               if (!*ls)
+                       return isl_multi_aff_free(maff);
+       }
+
+       for (i = 0; i < maff->n; ++i) {
+               maff->p[i] = isl_aff_lift(maff->p[i]);
+               if (!maff->p[i])
+                       goto error;
+       }
+
+       return maff;
+error:
+       if (ls)
+               isl_local_space_free(*ls);
+       return isl_multi_aff_free(maff);
+}