a63f071dfc04dfc730f1cab2b7c3b75ff3833e40
[platform/upstream/isl.git] / doc / user.pod
1 =head1 Introduction
2
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
12
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
22
23 =head2 Backward Incompatible Changes
24
25 =head3 Changes since isl-0.02
26
27 =over
28
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
31
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
35
36 =back
37
38 =head3 Changes since isl-0.03
39
40 =over
41
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
46
47 =back
48
49 =head3 Changes since isl-0.04
50
51 =over
52
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
55
56 =back
57
58 =head3 Changes since isl-0.05
59
60 =over
61
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
64
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
69
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take a B<map> space as input.  An old call
72 C<isl_map_identity(space)> can be rewritten to
73 C<isl_map_identity(isl_space_map_from_set(space))>.
74
75 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
76 a parameter position as input.  Instead, the exponent
77 is now expressed as the domain of the resulting relation.
78
79 =back
80
81 =head3 Changes since isl-0.06
82
83 =over
84
85 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
86 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
87 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
88
89 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
90 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
91 but they will be removed in the future.
92
93 =back
94
95 =head3 Changes since isl-0.07
96
97 =over
98
99 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
100 C<isl_pw_aff_union_max>.
101 Similarly, the function C<isl_pw_aff_add> has been renamed to
102 C<isl_pw_aff_union_add>.
103
104 =item * The C<isl_dim> type has been renamed to C<isl_space>
105 along with the associated functions.
106 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
107 but they will be removed in the future.
108
109 =item * Spaces of maps, sets and parameter domains are now
110 treated differently.  The distinction between map spaces and set spaces
111 has always been made on a conceptual level, but proper use of such spaces
112 was never checked.  Furthermore, up until isl-0.07 there was no way
113 of explicitly creating a parameter space.  These can now be created
114 directly using C<isl_space_params_alloc> or from other spaces using
115 C<isl_space_params>.
116
117 =item * The space in which C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_qpolynomial>,
118 C<isl_pw_qpolynomial>, C<isl_qpolynomial_fold> and C<isl_pw_qpolynomial_fold>
119 objects live is now a map space
120 instead of a set space.  This means, for example, that the dimensions
121 of the domain of an C<isl_aff> are now considered to be of type
122 C<isl_dim_in> instead of C<isl_dim_set>.  Extra functions have been
123 added to obtain the domain space.  Some of the constructors still
124 take a domain space and have therefore been renamed.
125
126 =item * The functions C<isl_equality_alloc> and C<isl_inequality_alloc>
127 now take an C<isl_local_space> instead of an C<isl_space>.
128 An C<isl_local_space> can be created from an C<isl_space>
129 using C<isl_local_space_from_space>.
130
131 =item * The C<isl_div> type has been removed.  Functions that used
132 to return an C<isl_div> now return an C<isl_aff>.
133 Note that the space of an C<isl_aff> is that of relation.
134 When replacing a call to C<isl_div_get_coefficient> by a call to
135 C<isl_aff_get_coefficient> any C<isl_dim_set> argument needs
136 to be replaced by C<isl_dim_in>.
137 A call to C<isl_aff_from_div> can be replaced by a call
138 to C<isl_aff_floor>.
139 A call to C<isl_qpolynomial_div(div)> call be replaced by
140 the nested call
141
142         isl_qpolynomial_from_aff(isl_aff_floor(div))
143
144 The function C<isl_constraint_div> has also been renamed
145 to C<isl_constraint_get_div>.
146
147 =item * The C<nparam> argument has been removed from
148 C<isl_map_read_from_str> and similar functions.
149 When reading input in the original PolyLib format,
150 the result will have no parameters.
151 If parameters are expected, the caller may want to perform
152 dimension manipulation on the result.
153
154 =back
155
156 =head3 Changes since isl-0.09
157
158 =over
159
160 =item * The C<schedule_split_parallel> option has been replaced
161 by the C<schedule_split_scaled> option.
162
163 =item * The first argument of C<isl_pw_aff_cond> is now
164 an C<isl_pw_aff> instead of an C<isl_set>.
165 A call C<isl_pw_aff_cond(a, b, c)> can be replaced by
166
167         isl_pw_aff_cond(isl_set_indicator_function(a), b, c)
168
169 =back
170
171 =head3 Changes since isl-0.10
172
173 =over
174
175 =item * The functions C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
176 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have been renamed to
177 C<isl_set_dim_has_any_lower_bound> and
178 C<isl_set_dim_has_any_upper_bound>.
179 The new C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
180 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have slightly different meanings.
181
182 =back
183
184 =head1 License
185
186 C<isl> is released under the MIT license.
187
188 =over
189
190 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
191 this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
192 the Software without restriction, including without limitation the rights to
193 use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
194 of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
195 so, subject to the following conditions:
196
197 The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
198 copies or substantial portions of the Software.
199
200 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
201 IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
202 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
203 AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
204 LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
205 OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
206 SOFTWARE.
207
208 =back
209
210 Note that C<isl> currently requires C<GMP>, which is released
211 under the GNU Lesser General Public License (LGPL).  This means
212 that code linked against C<isl> is also linked against LGPL code.
213
214 =head1 Installation
215
216 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
217 or from the git repository.  Both are available from
218 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
219 The installation process depends on how you obtained
220 the source.
221
222 =head2 Installation from the git repository
223
224 =over
225
226 =item 1 Clone or update the repository
227
228 The first time the source is obtained, you need to clone
229 the repository.
230
231         git clone git://repo.or.cz/isl.git
232
233 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
234
235         git pull
236
237 =item 2 Generate C<configure>
238
239         ./autogen.sh
240
241 =back
242
243 After performing the above steps, continue
244 with the L<Common installation instructions>.
245
246 =head2 Common installation instructions
247
248 =over
249
250 =item 1 Obtain C<GMP>
251
252 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
253 Your distribution may not provide these header files by default
254 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
255 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
256 source, available from L<http://gmplib.org/>.
257
258 =item 2 Configure
259
260 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
261 To run it, just type
262
263         ./configure
264
265 optionally followed by some configure options.
266 A complete list of options can be obtained by running
267
268         ./configure --help
269
270 Below we discuss some of the more common options.
271
272 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
273 C<piplib> functionality is currently used by default.
274 The C<--with-piplib> option can
275 be used to specify which C<piplib>
276 library to use, either an installed version (C<system>),
277 an externally built version (C<build>)
278 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
279 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
280 and C<piplib>.
281
282 =over
283
284 =item C<--prefix>
285
286 Installation prefix for C<isl>
287
288 =item C<--with-gmp-prefix>
289
290 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
291
292 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
293
294 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
295
296 =item C<--with-piplib>
297
298 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
299
300 =item C<--with-piplib-prefix>
301
302 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
303
304 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
305
306 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
307
308 =item C<--with-piplib-builddir>
309
310 Location where C<build> C<piplib> was built.
311
312 =back
313
314 =item 3 Compile
315
316         make
317
318 =item 4 Install (optional)
319
320         make install
321
322 =back
323
324 =head1 Integer Set Library
325
326 =head2 Initialization
327
328 All manipulations of integer sets and relations occur within
329 the context of an C<isl_ctx>.
330 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
331 All arguments of a function are required to have been allocated
332 within the same context.
333 There are currently no functions available for moving an object
334 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
335 there is currently no way of safely moving an object from one
336 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
337
338 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
339 freed using C<isl_ctx_free>.
340 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
341 before the C<isl_ctx> itself is freed.
342
343         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
344         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
345
346 =head2 Values
347
348 An C<isl_val> represents an integer value, a rational value
349 or one of three special values, infinity, negative infinity and NaN.
350 Some predefined values can be created using the following functions.
351
352         #include <isl/val.h>
353         __isl_give isl_val *isl_val_zero(isl_ctx *ctx);
354         __isl_give isl_val *isl_val_one(isl_ctx *ctx);
355         __isl_give isl_val *isl_val_nan(isl_ctx *ctx);
356         __isl_give isl_val *isl_val_infty(isl_ctx *ctx);
357         __isl_give isl_val *isl_val_neginfty(isl_ctx *ctx);
358
359 Specific integer values can be created using the following functions.
360
361         #include <isl/val.h>
362         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_si(isl_ctx *ctx,
363                 long i);
364         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_ui(isl_ctx *ctx,
365                 unsigned long u);
366
367 They can be copied and freed using the following functions.
368
369         #include <isl/val.h>
370         __isl_give isl_val *isl_val_copy(__isl_keep isl_val *v);
371         void *isl_val_free(__isl_take isl_val *v);
372
373 They can be inspected using the following functions.
374
375         #include <isl/val.h>
376         isl_ctx *isl_val_get_ctx(__isl_keep isl_val *val);
377         long isl_val_get_num_si(__isl_keep isl_val *v);
378         long isl_val_get_den_si(__isl_keep isl_val *v);
379         double isl_val_get_d(__isl_keep isl_val *v);
380
381 Note that C<isl_val_get_num_si>, C<isl_val_get_den_si> and
382 C<isl_val_get_d> can only be applied to rational values.
383
384 An C<isl_val> can be modified using the following function.
385
386         #include <isl/val.h>
387         __isl_give isl_val *isl_val_set_si(__isl_take isl_val *v,
388                 long i);
389
390 The following unary properties are defined on C<isl_val>s.
391
392         #include <isl/val.h>
393         int isl_val_sgn(__isl_keep isl_val *v);
394         int isl_val_is_zero(__isl_keep isl_val *v);
395         int isl_val_is_one(__isl_keep isl_val *v);
396         int isl_val_is_negone(__isl_keep isl_val *v);
397         int isl_val_is_nonneg(__isl_keep isl_val *v);
398         int isl_val_is_nonpos(__isl_keep isl_val *v);
399         int isl_val_is_pos(__isl_keep isl_val *v);
400         int isl_val_is_neg(__isl_keep isl_val *v);
401         int isl_val_is_int(__isl_keep isl_val *v);
402         int isl_val_is_rat(__isl_keep isl_val *v);
403         int isl_val_is_nan(__isl_keep isl_val *v);
404         int isl_val_is_infty(__isl_keep isl_val *v);
405         int isl_val_is_neginfty(__isl_keep isl_val *v);
406
407 Note that the sign of NaN is undefined.
408
409 The following binary properties are defined on pairs of C<isl_val>s.
410
411         #include <isl/val.h>
412         int isl_val_lt(__isl_keep isl_val *v1,
413                 __isl_keep isl_val *v2);
414         int isl_val_le(__isl_keep isl_val *v1,
415                 __isl_keep isl_val *v2);
416         int isl_val_gt(__isl_keep isl_val *v1,
417                 __isl_keep isl_val *v2);
418         int isl_val_ge(__isl_keep isl_val *v1,
419                 __isl_keep isl_val *v2);
420         int isl_val_eq(__isl_keep isl_val *v1,
421                 __isl_keep isl_val *v2);
422         int isl_val_ne(__isl_keep isl_val *v1,
423                 __isl_keep isl_val *v2);
424
425 For integer C<isl_val>s we additionally have the following binary property.
426
427         #include <isl/val.h>
428         int isl_val_is_divisible_by(__isl_keep isl_val *v1,
429                 __isl_keep isl_val *v2);
430
431 An C<isl_val> can also be compared to an integer using the following
432 function.  The result is undefined for NaN.
433
434         #include <isl/val.h>
435         int isl_val_cmp_si(__isl_keep isl_val *v, long i);
436
437 The following unary operations are available on C<isl_val>s.
438
439         #include <isl/val.h>
440         __isl_give isl_val *isl_val_abs(__isl_take isl_val *v);
441         __isl_give isl_val *isl_val_neg(__isl_take isl_val *v);
442         __isl_give isl_val *isl_val_floor(__isl_take isl_val *v);
443         __isl_give isl_val *isl_val_ceil(__isl_take isl_val *v);
444         __isl_give isl_val *isl_val_trunc(__isl_take isl_val *v);
445
446 The following binary operations are available on C<isl_val>s.
447
448         #include <isl/val.h>
449         __isl_give isl_val *isl_val_abs(__isl_take isl_val *v);
450         __isl_give isl_val *isl_val_neg(__isl_take isl_val *v);
451         __isl_give isl_val *isl_val_floor(__isl_take isl_val *v);
452         __isl_give isl_val *isl_val_ceil(__isl_take isl_val *v);
453         __isl_give isl_val *isl_val_trunc(__isl_take isl_val *v);
454         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
455         __isl_give isl_val *isl_val_min(__isl_take isl_val *v1,
456                 __isl_take isl_val *v2);
457         __isl_give isl_val *isl_val_max(__isl_take isl_val *v1,
458                 __isl_take isl_val *v2);
459         __isl_give isl_val *isl_val_add(__isl_take isl_val *v1,
460                 __isl_take isl_val *v2);
461         __isl_give isl_val *isl_val_add_ui(__isl_take isl_val *v1,
462                 unsigned long v2);
463         __isl_give isl_val *isl_val_sub(__isl_take isl_val *v1,
464                 __isl_take isl_val *v2);
465         __isl_give isl_val *isl_val_sub_ui(__isl_take isl_val *v1,
466                 unsigned long v2);
467         __isl_give isl_val *isl_val_mul(__isl_take isl_val *v1,
468                 __isl_take isl_val *v2);
469         __isl_give isl_val *isl_val_mul_ui(__isl_take isl_val *v1,
470                 unsigned long v2);
471         __isl_give isl_val *isl_val_div(__isl_take isl_val *v1,
472                 __isl_take isl_val *v2);
473
474 On integer values, we additionally have the following operations.
475
476         #include <isl/val.h>
477         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
478         __isl_give isl_val *isl_val_mod(__isl_take isl_val *v1,
479                 __isl_take isl_val *v2);
480         __isl_give isl_val *isl_val_gcd(__isl_take isl_val *v1,
481                 __isl_take isl_val *v2);
482         __isl_give isl_val *isl_val_gcdext(__isl_take isl_val *v1,
483                 __isl_take isl_val *v2, __isl_give isl_val **x,
484                 __isl_give isl_val **y);
485
486 The function C<isl_val_gcdext> returns the greatest common divisor g
487 of C<v1> and C<v2> as well as two integers C<*x> and C<*y> such
488 that C<*x> * C<v1> + C<*y> * C<v2> = g.
489
490 A value can be read from input using
491
492         #include <isl/val.h>
493         __isl_give isl_val *isl_val_read_from_str(isl_ctx *ctx,
494                 const char *str);
495
496 A value can be printed using
497
498         #include <isl/val.h>
499         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_val(
500                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_val *v);
501
502 =head3 GMP specific functions
503
504 These functions are only available if C<isl> has been compiled with C<GMP>
505 support.
506
507 Specific integer and rational values can be created from C<GMP> values using
508 the following functions.
509
510         #include <isl/val_gmp.h>
511         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_gmp(isl_ctx *ctx,
512                 mpz_t z);
513         __isl_give isl_val *isl_val_from_gmp(isl_ctx *ctx,
514                 const mpz_t n, const mpz_t d);
515
516 The numerator and denominator of a rational value can be extracted as
517 C<GMP> values using the following functions.
518
519         #include <isl/val_gmp.h>
520         int isl_val_get_num_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
521         int isl_val_get_den_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
522
523 =head2 Integers (obsolescent)
524
525 All operations on integers, mainly the coefficients
526 of the constraints describing the sets and relations,
527 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
528 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
529 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
530 are wrapped inside C<isl> specific macros.
531 The basic type is C<isl_int> and the operations below
532 are available on this type.
533 The meanings of these operations are essentially the same
534 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
535 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
536 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
537 and they need to be released with C<isl_int_clear>
538 after the last use.
539 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
540 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
541 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
542 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
543
544 =over
545
546 =item isl_int_init(i)
547
548 =item isl_int_clear(i)
549
550 =item isl_int_set(r,i)
551
552 =item isl_int_set_si(r,i)
553
554 =item isl_int_set_gmp(r,g)
555
556 =item isl_int_get_gmp(i,g)
557
558 =item isl_int_abs(r,i)
559
560 =item isl_int_neg(r,i)
561
562 =item isl_int_swap(i,j)
563
564 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
565
566 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
567
568 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
569
570 =item isl_int_add(r,i,j)
571
572 =item isl_int_sub(r,i,j)
573
574 =item isl_int_mul(r,i,j)
575
576 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
577
578 =item isl_int_addmul(r,i,j)
579
580 =item isl_int_submul(r,i,j)
581
582 =item isl_int_gcd(r,i,j)
583
584 =item isl_int_lcm(r,i,j)
585
586 =item isl_int_divexact(r,i,j)
587
588 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
589
590 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
591
592 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
593
594 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
595
596 =item isl_int_read(r,s)
597
598 =item isl_int_print(out,i,width)
599
600 =item isl_int_sgn(i)
601
602 =item isl_int_cmp(i,j)
603
604 =item isl_int_cmp_si(i,si)
605
606 =item isl_int_eq(i,j)
607
608 =item isl_int_ne(i,j)
609
610 =item isl_int_lt(i,j)
611
612 =item isl_int_le(i,j)
613
614 =item isl_int_gt(i,j)
615
616 =item isl_int_ge(i,j)
617
618 =item isl_int_abs_eq(i,j)
619
620 =item isl_int_abs_ne(i,j)
621
622 =item isl_int_abs_lt(i,j)
623
624 =item isl_int_abs_gt(i,j)
625
626 =item isl_int_abs_ge(i,j)
627
628 =item isl_int_is_zero(i)
629
630 =item isl_int_is_one(i)
631
632 =item isl_int_is_negone(i)
633
634 =item isl_int_is_pos(i)
635
636 =item isl_int_is_neg(i)
637
638 =item isl_int_is_nonpos(i)
639
640 =item isl_int_is_nonneg(i)
641
642 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
643
644 =back
645
646 =head2 Sets and Relations
647
648 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
649 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
650 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
651 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
652 can be described as a conjunction of affine constraints, while
653 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
654 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
655 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
656 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
657 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
658 where spaces are considered different if they have a different number
659 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
660 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
661 one set of variables, while relations have two sets of variables,
662 input variables and output variables.
663
664 =head2 Memory Management
665
666 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
667 several substeps and since the user is usually not interested in
668 the intermediate results, most functions that return a new object
669 will also release all the objects passed as arguments.
670 If the user still wants to use one or more of these arguments
671 after the function call, she should pass along a copy of the
672 object rather than the object itself.
673 The user is then responsible for making sure that the original
674 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
675
676 The arguments and return values of all documented functions are
677 annotated to make clear which arguments are released and which
678 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
679 are used
680
681 =over
682
683 =item C<__isl_give>
684
685 C<__isl_give> means that a new object is returned.
686 The user should make sure that the returned pointer is
687 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
688 In between, it can be used as a value for as many
689 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
690 There is one exception, and that is the case where the
691 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
692 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
693
694 =item C<__isl_take>
695
696 C<__isl_take> means that the object the argument points to
697 is taken over by the function and may no longer be used
698 by the user as an argument to any other function.
699 The pointer value must be one returned by a function
700 returning an C<__isl_give> pointer.
701 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
702 be treated as an error in the sense that the function will
703 not perform its usual operation.  However, it will still
704 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
705 are released.
706
707 =item C<__isl_keep>
708
709 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
710 temporarily.  After the function has finished, the user
711 can still use it as an argument to other functions.
712 A C<NULL> value will be treated in the same way as
713 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
714
715 =back
716
717 =head2 Error Handling
718
719 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
720 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
721 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
722 to react on error: to warn, to continue or to abort.
723
724 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
725 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
726 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
727 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
728 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
729 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
730 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
731 continue to use isl, but only to observe new errors.
732
733         #include <isl/ctx.h>
734         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
735         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
736
737 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
738 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
739 implement its own error reporting.
740
741 The last option is to directly abort the execution of the program from within
742 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
743 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
744 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
745 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
746 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
747 abort on error.
748
749 The on error behavior of isl can be specified by calling
750 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
751 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
752 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
753 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
754 It is also possible to query the current error mode.
755
756         #include <isl/options.h>
757         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
758         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
759
760 =head2 Identifiers
761
762 Identifiers are used to identify both individual dimensions
763 and tuples of dimensions.  They consist of an optional name and an optional
764 user pointer.  The name and the user pointer cannot both be C<NULL>, however.
765 Identifiers with the same name but different pointer values
766 are considered to be distinct.
767 Similarly, identifiers with different names but the same pointer value
768 are also considered to be distinct.
769 Equal identifiers are represented using the same object.
770 Pairs of identifiers can therefore be tested for equality using the
771 C<==> operator.
772 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
773 using the following functions.
774
775         #include <isl/id.h>
776         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
777                 __isl_keep const char *name, void *user);
778         __isl_give isl_id *isl_id_set_free_user(
779                 __isl_take isl_id *id,
780                 __isl_give void (*free_user)(void *user));
781         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
782         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
783
784         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
785         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
786         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
787
788         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
789                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
790
791 The callback set by C<isl_id_set_free_user> is called on the user
792 pointer when the last reference to the C<isl_id> is freed.
793 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
794 data structure, so the result can only be used while the
795 corresponding C<isl_id> is alive.
796
797 =head2 Spaces
798
799 Whenever a new set, relation or similiar object is created from scratch,
800 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
801 Each space involves zero or more parameters and zero, one or two
802 tuples of set or input/output dimensions.  The parameters and dimensions
803 are identified by an C<isl_dim_type> and a position.
804 The type C<isl_dim_param> refers to parameters,
805 the type C<isl_dim_set> refers to set dimensions (for spaces
806 with a single tuple of dimensions) and the types C<isl_dim_in>
807 and C<isl_dim_out> refer to input and output dimensions
808 (for spaces with two tuples of dimensions).
809 Local spaces (see L</"Local Spaces">) also contain dimensions
810 of type C<isl_dim_div>.
811 Note that parameters are only identified by their position within
812 a given object.  Across different objects, parameters are (usually)
813 identified by their names or identifiers.  Only unnamed parameters
814 are identified by their positions across objects.  The use of unnamed
815 parameters is discouraged.
816
817         #include <isl/space.h>
818         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
819                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
820         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
821                 unsigned nparam);
822         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
823                 unsigned nparam, unsigned dim);
824         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
825         void *isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
826         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
827                 enum isl_dim_type type);
828
829 The space used for creating a parameter domain
830 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
831 For other sets, the space
832 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
833 for a relation, the space
834 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
835 C<isl_space_dim> can be used
836 to find out the number of dimensions of each type in
837 a space, where type may be
838 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
839 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
840 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
841
842 To check whether a given space is that of a set or a map
843 or whether it is a parameter space, use these functions:
844
845         #include <isl/space.h>
846         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
847         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
848         int isl_space_is_map(__isl_keep isl_space *space);
849
850 Spaces can be compared using the following functions:
851
852         #include <isl/space.h>
853         int isl_space_is_equal(__isl_keep isl_space *space1,
854                 __isl_keep isl_space *space2);
855         int isl_space_is_domain(__isl_keep isl_space *space1,
856                 __isl_keep isl_space *space2);
857         int isl_space_is_range(__isl_keep isl_space *space1,
858                 __isl_keep isl_space *space2);
859
860 C<isl_space_is_domain> checks whether the first argument is equal
861 to the domain of the second argument.  This requires in particular that
862 the first argument is a set space and that the second argument
863 is a map space.
864
865 It is often useful to create objects that live in the
866 same space as some other object.  This can be accomplished
867 by creating the new objects
868 (see L<Creating New Sets and Relations> or
869 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
870 of the original object.
871
872         #include <isl/set.h>
873         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
874                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
875         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
876
877         #include <isl/union_set.h>
878         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
879                 __isl_keep isl_union_set *uset);
880
881         #include <isl/map.h>
882         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
883                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
884         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
885
886         #include <isl/union_map.h>
887         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
888                 __isl_keep isl_union_map *umap);
889
890         #include <isl/constraint.h>
891         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
892                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
893
894         #include <isl/polynomial.h>
895         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
896                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
897         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
898                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
899         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
900                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
901         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
902                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
903         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
904                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
905         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
906                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
907         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
908                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
909         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
910                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
911         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
912                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
913
914         #include <isl/val.h>
915         __isl_give isl_space *isl_multi_val_get_space(
916                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
917
918         #include <isl/aff.h>
919         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
920                 __isl_keep isl_aff *aff);
921         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
922                 __isl_keep isl_aff *aff);
923         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
924                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
925         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
926                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
927         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_domain_space(
928                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
929         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
930                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
931         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
932                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
933         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
934                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
935         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
936                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
937         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_domain_space(
938                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
939         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_space(
940                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
941
942         #include <isl/point.h>
943         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
944                 __isl_keep isl_point *pnt);
945
946 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
947 using the following functions.
948
949         #include <isl/space.h>
950         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
951                 __isl_take isl_space *space,
952                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
953                 __isl_take isl_id *id);
954         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
955                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
956         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
957                 __isl_keep isl_space *space,
958                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
959         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
960                 __isl_take isl_space *space,
961                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
962                  __isl_keep const char *name);
963         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
964                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
965         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
966                 __isl_keep isl_space *space,
967                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
968
969 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
970 data structure, so the result can only be used while the
971 corresponding C<isl_space> is alive.
972 Also note that every function that operates on two sets or relations
973 requires that both arguments have the same parameters.  This also
974 means that if one of the arguments has named parameters, then the
975 other needs to have named parameters too and the names need to match.
976 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
977 arguments may have different parameters (as long as they are named),
978 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
979 the arguments.
980
981 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
982 its position can be obtained from the following function.
983
984         #include <isl/space.h>
985         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
986                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
987         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
988                 enum isl_dim_type type, const char *name);
989
990 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
991 using the following functions.
992
993         #include <isl/space.h>
994         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
995                 __isl_take isl_space *space,
996                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
997         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
998                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
999         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
1000                 enum isl_dim_type type);
1001         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
1002                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
1003         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
1004                 __isl_take isl_space *space,
1005                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1006         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
1007                 enum isl_dim_type type);
1008         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
1009                 enum isl_dim_type type);
1010
1011 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
1012 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
1013 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
1014 data structure.
1015 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
1016 to have the same name.
1017
1018 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
1019 the domain or range of a relation can be a nested relation.
1020 The following functions can be used to construct and deconstruct
1021 such nested spaces.
1022
1023         #include <isl/space.h>
1024         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
1025         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
1026         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
1027
1028 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
1029 be the space of a set, while that of
1030 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
1031 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
1032 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
1033
1034 Spaces can be created from other spaces
1035 using the following functions.
1036
1037         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
1038         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
1039         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
1040         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
1041         __isl_give isl_space *isl_space_params(
1042                 __isl_take isl_space *space);
1043         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
1044                 __isl_take isl_space *space);
1045         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
1046         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
1047                 __isl_take isl_space *right);
1048         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
1049                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
1050         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
1051                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
1052         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
1053                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1054         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
1055                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1056         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
1057                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
1058                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
1059                 unsigned n);
1060         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
1061                 __isl_take isl_space *space);
1062         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
1063                 __isl_take isl_space *domain,
1064                 __isl_take isl_space *range);
1065         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
1066         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
1067                 __isl_take isl_space *space);
1068         __isl_give isl_space *isl_space_uncurry(
1069                 __isl_take isl_space *space);
1070
1071 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
1072 the name and the internal structure are lost.
1073
1074 =head2 Local Spaces
1075
1076 A local space is essentially a space with
1077 zero or more existentially quantified variables.
1078 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
1079 using the following functions.
1080
1081         #include <isl/constraint.h>
1082         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
1083                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1084
1085         #include <isl/set.h>
1086         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
1087                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1088
1089         #include <isl/map.h>
1090         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
1091                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1092
1093 A new local space can be created from a space using
1094
1095         #include <isl/local_space.h>
1096         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
1097                 __isl_take isl_space *space);
1098
1099 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
1100
1101         #include <isl/local_space.h>
1102         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
1103                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1104         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
1105         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
1106                 enum isl_dim_type type);
1107         int isl_local_space_has_dim_id(
1108                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1109                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1110         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
1111                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1112                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1113         int isl_local_space_has_dim_name(
1114                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1115                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
1116         const char *isl_local_space_get_dim_name(
1117                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1118                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1119         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
1120                 __isl_take isl_local_space *ls,
1121                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
1122         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
1123                 __isl_take isl_local_space *ls,
1124                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1125                 __isl_take isl_id *id);
1126         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
1127                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1128         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
1129                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
1130         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
1131                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1132         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
1133
1134 Note that C<isl_local_space_get_div> can only be used on local spaces
1135 of sets.
1136
1137 Two local spaces can be compared using
1138
1139         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
1140                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
1141
1142 Local spaces can be created from other local spaces
1143 using the following functions.
1144
1145         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
1146                 __isl_take isl_local_space *ls);
1147         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
1148                 __isl_take isl_local_space *ls);
1149         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
1150                 __isl_take isl_local_space *ls);
1151         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
1152                 __isl_take isl_local_space *ls1,
1153                 __isl_take isl_local_space *ls2);
1154         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
1155                 __isl_take isl_local_space *ls,
1156                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1157         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
1158                 __isl_take isl_local_space *ls,
1159                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1160         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
1161                 __isl_take isl_local_space *ls,
1162                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1163
1164 =head2 Input and Output
1165
1166 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
1167 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
1168 in some cases.
1169
1170 =head3 C<isl> format
1171
1172 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
1173 syntax for describing the parameters and allows for the definition
1174 of an existentially quantified variable as the integer division
1175 of an affine expression.
1176 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
1177 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
1178
1179         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
1180                                 i - 10 a <= 6) }
1181
1182 A set or relation can have several disjuncts, separated
1183 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
1184 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
1185 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
1186 C<and>.
1187
1188 =head3 C<PolyLib> format
1189
1190 If the represented set is a union, then the first line
1191 contains a single number representing the number of disjuncts.
1192 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
1193
1194 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
1195 The first line contains two numbers representing
1196 the number of rows and columns,
1197 where the number of rows is equal to the number of constraints
1198 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
1199 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
1200 In each row, the first column indicates whether the constraint
1201 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
1202 corresponds to the constant term.
1203
1204 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
1205 appear in the last columns before the constant column.
1206 The coefficients of any existentially quantified variables appear
1207 between those of the set variables and those of the parameters.
1208
1209 =head3 Extended C<PolyLib> format
1210
1211 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
1212 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
1213 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
1214 also contains four additional numbers:
1215 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
1216 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
1217 quantified variables) and the number of parameters.
1218 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
1219 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
1220 dimensions is zero.
1221
1222 =head3 Input
1223
1224         #include <isl/set.h>
1225         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
1226                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1227         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
1228                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1229         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
1230                 FILE *input);
1231         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1232                 const char *str);
1233
1234         #include <isl/map.h>
1235         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
1236                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1237         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
1238                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1239         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
1240                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1241         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1242                 const char *str);
1243
1244         #include <isl/union_set.h>
1245         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
1246                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1247         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
1248                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1249
1250         #include <isl/union_map.h>
1251         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
1252                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1253         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
1254                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1255
1256 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
1257 or the C<isl> format.
1258
1259 =head3 Output
1260
1261 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1262 be created.
1263
1264         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1265                 FILE *file);
1266         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1267         void *isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
1268         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1269                 __isl_keep isl_printer *printer);
1270
1271 The printer can be inspected using the following functions.
1272
1273         FILE *isl_printer_get_file(
1274                 __isl_keep isl_printer *printer);
1275         int isl_printer_get_output_format(
1276                 __isl_keep isl_printer *p);
1277
1278 The behavior of the printer can be modified in various ways
1279
1280         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1281                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1282         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1283                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1284         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1285                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1286         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1287                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1288         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1289                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1290
1291 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1292 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1293 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1294 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
1295 C<isl_printer_set_indent>) spaces
1296 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1297 In the C<PolyLib> format output,
1298 the coefficients of the existentially quantified variables
1299 appear between those of the set variables and those
1300 of the parameters.
1301 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1302 by the specified amount (which may be negative).
1303
1304 To actually print something, use
1305
1306         #include <isl/printer.h>
1307         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1308                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1309
1310         #include <isl/set.h>
1311         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1312                 __isl_take isl_printer *printer,
1313                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1314         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1315                 __isl_take isl_printer *printer,
1316                 __isl_keep isl_set *set);
1317
1318         #include <isl/map.h>
1319         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1320                 __isl_take isl_printer *printer,
1321                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1322         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1323                 __isl_take isl_printer *printer,
1324                 __isl_keep isl_map *map);
1325
1326         #include <isl/union_set.h>
1327         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1328                 __isl_take isl_printer *p,
1329                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1330
1331         #include <isl/union_map.h>
1332         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1333                 __isl_take isl_printer *p,
1334                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1335
1336 When called on a file printer, the following function flushes
1337 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1338
1339         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1340                 __isl_take isl_printer *p);
1341
1342 =head2 Creating New Sets and Relations
1343
1344 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1345
1346 =over
1347
1348 =item * Empty sets and relations
1349
1350         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1351                 __isl_take isl_space *space);
1352         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1353                 __isl_take isl_space *space);
1354         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1355                 __isl_take isl_space *space);
1356         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1357                 __isl_take isl_space *space);
1358         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1359                 __isl_take isl_space *space);
1360         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1361                 __isl_take isl_space *space);
1362
1363 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1364 is only used to specify the parameters.
1365
1366 =item * Universe sets and relations
1367
1368         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1369                 __isl_take isl_space *space);
1370         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1371                 __isl_take isl_space *space);
1372         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1373                 __isl_take isl_space *space);
1374         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1375                 __isl_take isl_space *space);
1376         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1377                 __isl_take isl_union_set *uset);
1378         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1379                 __isl_take isl_union_map *umap);
1380
1381 The sets and relations constructed by the functions above
1382 contain all integer values, while those constructed by the
1383 functions below only contain non-negative values.
1384
1385         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1386                 __isl_take isl_space *space);
1387         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1388                 __isl_take isl_space *space);
1389         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1390                 __isl_take isl_space *space);
1391         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1392                 __isl_take isl_space *space);
1393
1394 =item * Identity relations
1395
1396         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1397                 __isl_take isl_space *space);
1398         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1399                 __isl_take isl_space *space);
1400
1401 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1402 to be the same.
1403
1404 =item * Lexicographic order
1405
1406         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1407                 __isl_take isl_space *set_space);
1408         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1409                 __isl_take isl_space *set_space);
1410         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1411                 __isl_take isl_space *set_space);
1412         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1413                 __isl_take isl_space *set_space);
1414         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1415                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1416         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1417                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1418         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1419                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1420         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1421                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1422
1423 The first four functions take a space for a B<set>
1424 and return relations that express that the elements in the domain
1425 are lexicographically less
1426 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1427 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1428 than the elements in the range.
1429 The last four functions take a space for a map
1430 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1431 in the domain are lexicographically less
1432 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1433 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1434 than the first C<n> dimensions in the range.
1435
1436 =back
1437
1438 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1439 using the following functions.
1440
1441         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1442                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1443         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1444                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1445
1446 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1447 using the following functions.
1448
1449         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_basic_set(
1450                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1451         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_basic_map(
1452                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1453         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1454                 __isl_take isl_set *set);
1455         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1456                 __isl_take isl_map *map);
1457
1458 The inverse conversions below can only be used if the input
1459 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1460 space.
1461
1462         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1463                 __isl_take isl_union_set *uset);
1464         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1465                 __isl_take isl_union_map *umap);
1466
1467 A zero-dimensional (basic) set can be constructed on a given parameter domain
1468 using the following function.
1469
1470         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_params(
1471                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1472         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1473                 __isl_take isl_set *set);
1474
1475 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1476 functions.
1477
1478         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1479                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1480         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1481         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1482                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1483         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1484                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1485         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1486         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1487                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1488         void *isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1489         void *isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1490         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1491         void *isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1492         void *isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1493         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1494
1495 Other sets and relations can be constructed by starting
1496 from a universe set or relation, adding equality and/or
1497 inequality constraints and then projecting out the
1498 existentially quantified variables, if any.
1499 Constraints can be constructed, manipulated and
1500 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1501 using the following functions.
1502
1503         #include <isl/constraint.h>
1504         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1505                 __isl_take isl_local_space *ls);
1506         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1507                 __isl_take isl_local_space *ls);
1508         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1509                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1510         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1511                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1512         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_val(
1513                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1514                 __isl_take isl_val *v);
1515         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1516                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1517                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1518         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1519                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1520                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1521         __isl_give isl_constraint *
1522         isl_constraint_set_coefficient_val(
1523                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1524                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_val *v);
1525         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1526                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1527                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1528         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1529                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1530                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1531         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1532                 __isl_take isl_map *map,
1533                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1534         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1535                 __isl_take isl_set *set,
1536                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1537         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1538                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1539                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1540
1541 For example, to create a set containing the even integers
1542 between 10 and 42, you would use the following code.
1543
1544         isl_space *space;
1545         isl_local_space *ls;
1546         isl_constraint *c;
1547         isl_basic_set *bset;
1548
1549         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1550         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1551         ls = isl_local_space_from_space(space);
1552
1553         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1554         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1555         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1556         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1557
1558         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1559         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1560         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1561         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1562
1563         c = isl_inequality_alloc(ls);
1564         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1565         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1566         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1567
1568         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1569
1570 Or, alternatively,
1571
1572         isl_basic_set *bset;
1573         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1574                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1575
1576 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1577 describing the equalities and the inequalities.
1578
1579         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1580                 __isl_take isl_space *space,
1581                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1582                 enum isl_dim_type c1,
1583                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1584                 enum isl_dim_type c4);
1585         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1586                 __isl_take isl_space *space,
1587                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1588                 enum isl_dim_type c1,
1589                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1590                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1591
1592 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1593 different kinds of variables appear in the input matrices
1594 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1595 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1596 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1597 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1598
1599 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1600 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1601 or a list of affine expressions
1602 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1603 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1604
1605         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1606                 __isl_take isl_aff *aff);
1607         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1608                 __isl_take isl_aff *aff);
1609         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1610                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1611         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1612                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1613         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1614                 __isl_take isl_space *domain_space,
1615                 __isl_take isl_aff_list *list);
1616         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1617                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1618         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1619                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1620         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1621                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1622         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1623                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1624         __isl_give isl_union_map *
1625         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1626                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1627
1628 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1629 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1630 of zero affine expressions.
1631
1632 =head2 Inspecting Sets and Relations
1633
1634 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1635 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1636 explained in the following sections.
1637 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1638 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1639 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1640 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1641
1642         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1643                 __isl_take isl_set *set);
1644         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1645                 __isl_take isl_map *map);
1646         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1647                 __isl_take isl_union_set *uset);
1648         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1649                 __isl_take isl_union_map *umap);
1650
1651 This explicit representation defines the existentially quantified
1652 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1653 including earlier existentially quantified variables.
1654 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1655 has a unique value when the values of the other variables are known.
1656 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1657 with the same explicit representations, should appear in the
1658 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1659 either of the following functions.
1660
1661         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1662                 __isl_take isl_set *set);
1663         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1664                 __isl_take isl_map *map);
1665
1666 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1667 using the following functions, which compute an overapproximation.
1668
1669         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1670                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1671         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1672                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1673         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1674                 __isl_take isl_set *set);
1675         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1676                 __isl_take isl_map *map);
1677
1678 It is also possible to only remove those divs that are defined
1679 in terms of a given range of dimensions or only those for which
1680 no explicit representation is known.
1681
1682         __isl_give isl_basic_set *
1683         isl_basic_set_remove_divs_involving_dims(
1684                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1685                 enum isl_dim_type type,
1686                 unsigned first, unsigned n);
1687         __isl_give isl_basic_map *
1688         isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1689                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1690                 enum isl_dim_type type,
1691                 unsigned first, unsigned n);
1692         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(
1693                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1694                 unsigned first, unsigned n);
1695         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(
1696                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1697                 unsigned first, unsigned n);
1698
1699         __isl_give isl_basic_set *
1700         isl_basic_set_remove_unknown_divs(
1701                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1702         __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(
1703                 __isl_take isl_set *set);
1704         __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(
1705                 __isl_take isl_map *map);
1706
1707 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1708
1709         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1710                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1711                 void *user);
1712         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1713                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1714                 void *user);
1715
1716 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1717 from
1718
1719         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1720         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1721
1722 To extract the set or map in a given space from a union, use
1723
1724         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1725                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1726                 __isl_take isl_space *space);
1727         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1728                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1729                 __isl_take isl_space *space);
1730
1731 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1732
1733         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1734                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1735                 void *user);
1736         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1737                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1738                 void *user);
1739
1740 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1741 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1742 occurs, the above functions will return -1.
1743
1744 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1745 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1746 If this is required, then the user should call one of
1747 the following functions first.
1748
1749         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1750                 __isl_take isl_set *set);
1751         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1752                 __isl_take isl_map *map);
1753
1754 The number of basic sets in a set can be obtained
1755 from
1756
1757         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1758
1759 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1760
1761         #include <isl/constraint.h>
1762
1763         int isl_basic_set_n_constraint(
1764                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1765         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1766                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1767                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1768                 void *user);
1769         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1770                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1771                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1772                 void *user);
1773         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1774
1775 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1776 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1777 occurs, the above functions will return -1.
1778 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1779 Use the following function to find out whether a constraint
1780 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1781
1782         int isl_constraint_is_equality(
1783                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1784
1785 The coefficients of the constraints can be inspected using
1786 the following functions.
1787
1788         int isl_constraint_is_lower_bound(
1789                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1790                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1791         int isl_constraint_is_upper_bound(
1792                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1793                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1794         void isl_constraint_get_constant(
1795                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1796         __isl_give isl_val *isl_constraint_get_constant_val(
1797                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1798         void isl_constraint_get_coefficient(
1799                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1800                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1801         __isl_give isl_val *isl_constraint_get_coefficient_val(
1802                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1803                 enum isl_dim_type type, int pos);
1804         int isl_constraint_involves_dims(
1805                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1806                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1807
1808 The explicit representations of the existentially quantified
1809 variables can be inspected using the following function.
1810 Note that the user is only allowed to use this function
1811 if the inspected set or map is the result of a call
1812 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1813 The existentially quantified variable is equal to the floor
1814 of the returned affine expression.  The affine expression
1815 itself can be inspected using the functions in
1816 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1817
1818         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1819                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1820
1821 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1822 form, use the following functions.
1823
1824         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1825                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1826                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1827                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1828         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1829                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1830                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1831                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1832         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1833                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1834                 enum isl_dim_type c1,
1835                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1836                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1837         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1838                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1839                 enum isl_dim_type c1,
1840                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1841                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1842
1843 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1844 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1845 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1846 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1847
1848 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1849 be obtained using the following functions.
1850
1851         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1852                 enum isl_dim_type type);
1853         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1854                 enum isl_dim_type type);
1855         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1856                 enum isl_dim_type type);
1857         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1858                 enum isl_dim_type type);
1859
1860 To check whether the description of a set or relation depends
1861 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1862 constraints.  Instead the following functions can be used.
1863
1864         int isl_basic_set_involves_dims(
1865                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1866                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1867         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1868                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1869         int isl_basic_map_involves_dims(
1870                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1871                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1872         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1873                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1874
1875 Similarly, the following functions can be used to check whether
1876 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1877
1878         int isl_set_dim_has_any_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1879                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1880         int isl_set_dim_has_any_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1881                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1882
1883 Note that these functions return true even if there is a bound on
1884 the dimension on only some of the basic sets of C<set>.
1885 To check if they have a bound for all of the basic sets in C<set>,
1886 use the following functions instead.
1887
1888         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1889                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1890         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1891                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1892
1893 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1894 or relation can be read off or set using the following functions.
1895
1896         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1897                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1898         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1899                 __isl_take isl_set *set);
1900         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1901         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1902                 __isl_keep isl_set *set);
1903         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1904                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1905                 __isl_take isl_id *id);
1906         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1907                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1908         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1909                 enum isl_dim_type type);
1910         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1911                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1912
1913         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1914                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1915         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1916                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1917         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1918         const char *isl_set_get_tuple_name(
1919                 __isl_keep isl_set *set);
1920         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1921                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1922                 enum isl_dim_type type);
1923         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1924                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1925                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1926         int isl_map_has_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
1927                 enum isl_dim_type type);
1928         const char *isl_map_get_tuple_name(
1929                 __isl_keep isl_map *map,
1930                 enum isl_dim_type type);
1931
1932 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1933 an internal data structure.
1934 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1935 read off using the following functions.
1936
1937         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1938                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1939                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1940         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1941                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1942                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1943         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1944                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1945         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1946                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1947                 unsigned pos);
1948         int isl_basic_map_has_dim_id(
1949                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1950                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1951         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1952                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1953                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1954         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1955                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1956         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1957                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1958                 unsigned pos);
1959
1960         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1961                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1962         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1963                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1964         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1965                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1966         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1967                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1968
1969         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1970                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1971                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1972         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1973                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1974                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1975         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1976                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1977         const char *isl_set_get_dim_name(
1978                 __isl_keep isl_set *set,
1979                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1980         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1981                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1982                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1983         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
1984                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1985         const char *isl_map_get_dim_name(
1986                 __isl_keep isl_map *map,
1987                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1988
1989 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1990 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1991 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1992 operations and may not be preserved across those operations.
1993
1994 =head2 Properties
1995
1996 =head3 Unary Properties
1997
1998 =over
1999
2000 =item * Emptiness
2001
2002 The following functions test whether the given set or relation
2003 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
2004 any computations, but simply check if the given set or relation
2005 is already known to be empty.
2006
2007         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2008         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2009         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
2010         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
2011         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
2012         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2013         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2014         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
2015         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
2016         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
2017
2018 =item * Universality
2019
2020         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2021         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2022         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
2023
2024 =item * Single-valuedness
2025
2026         int isl_basic_map_is_single_valued(
2027                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2028         int isl_map_plain_is_single_valued(
2029                 __isl_keep isl_map *map);
2030         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
2031         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
2032
2033 =item * Injectivity
2034
2035         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
2036         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
2037         int isl_union_map_plain_is_injective(
2038                 __isl_keep isl_union_map *umap);
2039         int isl_union_map_is_injective(
2040                 __isl_keep isl_union_map *umap);
2041
2042 =item * Bijectivity
2043
2044         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
2045         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
2046
2047 =item * Position
2048
2049         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
2050                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
2051                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2052                 isl_int *val);
2053         int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
2054                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2055                 isl_int *val);
2056         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
2057                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2058                 isl_int *val);
2059
2060 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
2061 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
2062
2063 =item * Space
2064
2065 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
2066
2067         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
2068         int isl_union_set_is_params(
2069                 __isl_keep isl_union_set *uset);
2070
2071 =item * Wrapping
2072
2073 The following functions check whether the domain of the given
2074 (basic) set is a wrapped relation.
2075
2076         int isl_basic_set_is_wrapping(
2077                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2078         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
2079
2080 =item * Internal Product
2081
2082         int isl_basic_map_can_zip(
2083                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2084         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
2085
2086 Check whether the product of domain and range of the given relation
2087 can be computed,
2088 i.e., whether both domain and range are nested relations.
2089
2090 =item * Currying
2091
2092         int isl_basic_map_can_curry(
2093                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2094         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
2095
2096 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
2097
2098         int isl_basic_map_can_uncurry(
2099                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2100         int isl_map_can_uncurry(__isl_keep isl_map *map);
2101
2102 Check whether the range of the (basic) relation is a wrapped relation.
2103
2104 =back
2105
2106 =head3 Binary Properties
2107
2108 =over
2109
2110 =item * Equality
2111
2112         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2113                 __isl_keep isl_set *set2);
2114         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2115                 __isl_keep isl_set *set2);
2116         int isl_union_set_is_equal(
2117                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2118                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2119         int isl_basic_map_is_equal(
2120                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2121                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2122         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2123                 __isl_keep isl_map *map2);
2124         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2125                 __isl_keep isl_map *map2);
2126         int isl_union_map_is_equal(
2127                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2128                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2129
2130 =item * Disjointness
2131
2132         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2133                 __isl_keep isl_set *set2);
2134         int isl_set_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2135                 __isl_keep isl_set *set2);
2136         int isl_map_is_disjoint(__isl_keep isl_map *map1,
2137                 __isl_keep isl_map *map2);
2138
2139 =item * Subset
2140
2141         int isl_basic_set_is_subset(
2142                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
2143                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
2144         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
2145                 __isl_keep isl_set *set2);
2146         int isl_set_is_strict_subset(
2147                 __isl_keep isl_set *set1,
2148                 __isl_keep isl_set *set2);
2149         int isl_union_set_is_subset(
2150                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2151                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2152         int isl_union_set_is_strict_subset(
2153                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2154                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2155         int isl_basic_map_is_subset(
2156                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2157                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2158         int isl_basic_map_is_strict_subset(
2159                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2160                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2161         int isl_map_is_subset(
2162                 __isl_keep isl_map *map1,
2163                 __isl_keep isl_map *map2);
2164         int isl_map_is_strict_subset(
2165                 __isl_keep isl_map *map1,
2166                 __isl_keep isl_map *map2);
2167         int isl_union_map_is_subset(
2168                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2169                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2170         int isl_union_map_is_strict_subset(
2171                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2172                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2173
2174 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
2175 second argument.
2176
2177 =item * Order
2178
2179         int isl_set_plain_cmp(__isl_keep isl_set *set1,
2180                 __isl_keep isl_set *set2);
2181
2182 This function is useful for sorting C<isl_set>s.
2183 The order depends on the internal representation of the inputs.
2184 The order is fixed over different calls to the function (assuming
2185 the internal representation of the inputs has not changed), but may
2186 change over different versions of C<isl>.
2187
2188 =back
2189
2190 =head2 Unary Operations
2191
2192 =over
2193
2194 =item * Complement
2195
2196         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
2197                 __isl_take isl_set *set);
2198         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
2199                 __isl_take isl_map *map);
2200
2201 =item * Inverse map
2202
2203         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
2204                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2205         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
2206                 __isl_take isl_map *map);
2207         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
2208                 __isl_take isl_union_map *umap);
2209
2210 =item * Projection
2211
2212         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
2213                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2214                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2215         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2216                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2217                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2218         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2219                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2220         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2221                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2222         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
2223                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2224         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
2225                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2226         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
2227                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2228         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
2229         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
2230         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
2231                 __isl_take isl_map *bmap);
2232         __isl_give isl_set *isl_map_range(
2233                 __isl_take isl_map *map);
2234         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
2235                 __isl_take isl_union_set *uset);
2236         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
2237                 __isl_take isl_union_map *umap);
2238         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
2239                 __isl_take isl_union_map *umap);
2240         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
2241                 __isl_take isl_union_map *umap);
2242
2243         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
2244                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2245         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
2246                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2247         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
2248         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
2249         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
2250                 __isl_take isl_union_map *umap);
2251         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
2252                 __isl_take isl_union_map *umap);
2253
2254 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2255 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
2256
2257 =item * Elimination
2258
2259         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_eliminate(
2260                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2261                 enum isl_dim_type type,
2262                 unsigned first, unsigned n);
2263         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
2264                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
2265                 unsigned first, unsigned n);
2266         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
2267                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2268                 enum isl_dim_type type,
2269                 unsigned first, unsigned n);
2270         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
2271                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
2272                 unsigned first, unsigned n);
2273
2274 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
2275 without removing the dimensions.
2276
2277 =item * Slicing
2278
2279         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
2280                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2281                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2282                 isl_int value);
2283         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
2284                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2285                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2286         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
2287                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2288                 isl_int value);
2289         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
2290                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2291         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
2292                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2293                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2294         __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
2295                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2296                 isl_int value);
2297         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
2298                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2299
2300 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2301 dimension has the fixed given value.
2302
2303         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
2304                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2305                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2306         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_upper_bound_si(
2307                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2308                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2309         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(
2310                 __isl_take isl_set *set,
2311                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2312                 isl_int value);
2313         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
2314                 __isl_take isl_set *set,
2315                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2316         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
2317                 __isl_take isl_map *map,
2318                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2319         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(
2320                 __isl_take isl_set *set,
2321                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2322                 isl_int value);
2323         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
2324                 __isl_take isl_set *set,
2325                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2326         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
2327                 __isl_take isl_map *map,
2328                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2329
2330 Intersect the set or relation with the half-space where the given
2331 dimension has a value bounded by the fixed given value.
2332
2333         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
2334                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2335                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2336         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
2337                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2338                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2339                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2340         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
2341                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2342                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2343
2344 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2345 dimensions are equal to each other.
2346
2347         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
2348                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2349                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2350
2351 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2352 dimensions have opposite values.
2353
2354         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_ge(
2355                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2356                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2357                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2358         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2359                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2360                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2361         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_gt(
2362                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2363                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2364                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2365         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2366                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2367                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2368
2369 Intersect the relation with the half-space where the given
2370 dimensions satisfy the given ordering.
2371
2372 =item * Identity
2373
2374         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2375                 __isl_take isl_set *set);
2376         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2377                 __isl_take isl_union_set *uset);
2378
2379 Construct an identity relation on the given (union) set.
2380
2381 =item * Deltas
2382
2383         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2384                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2385         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2386         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2387                 __isl_take isl_union_map *umap);
2388
2389 These functions return a (basic) set containing the differences
2390 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2391
2392         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2393                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2394         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2395                 __isl_take isl_map *map);
2396         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2397                 __isl_take isl_union_map *umap);
2398
2399 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2400 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2401
2402 =item * Coalescing
2403
2404 Simplify the representation of a set or relation by trying
2405 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2406 basic set or relation.
2407
2408         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2409         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2410         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2411                 __isl_take isl_union_set *uset);
2412         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2413                 __isl_take isl_union_map *umap);
2414
2415 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2416 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2417 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2418 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2419 the following option.
2420
2421         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2422                 isl_ctx *ctx, int val);
2423         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2424                 isl_ctx *ctx);
2425
2426 =item * Detecting equalities
2427
2428         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2429                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2430         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2431                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2432         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2433                 __isl_take isl_set *set);
2434         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2435                 __isl_take isl_map *map);
2436         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2437                 __isl_take isl_union_set *uset);
2438         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2439                 __isl_take isl_union_map *umap);
2440
2441 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2442 equalities.
2443
2444 =item * Removing redundant constraints
2445
2446         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2447                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2448         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2449                 __isl_take isl_set *set);
2450         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2451                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2452         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2453                 __isl_take isl_map *map);
2454
2455 =item * Convex hull
2456
2457         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2458                 __isl_take isl_set *set);
2459         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2460                 __isl_take isl_map *map);
2461
2462 If the input set or relation has any existentially quantified
2463 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2464
2465 =item * Simple hull
2466
2467         __isl_give isl_basic_set *
2468         isl_set_unshifted_simple_hull(
2469                 __isl_take isl_set *set);
2470         __isl_give isl_basic_map *
2471         isl_map_unshifted_simple_hull(
2472                 __isl_take isl_map *map);
2473         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2474                 __isl_take isl_set *set);
2475         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2476                 __isl_take isl_map *map);
2477         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2478                 __isl_take isl_union_map *umap);
2479
2480 These functions compute a single basic set or relation
2481 that contains the whole input set or relation.
2482 In particular, the output is described by translates
2483 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2484 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull>, only the original
2485 constraints are used, without any translation.
2486
2487 =begin latex
2488
2489 (See \autoref{s:simple hull}.)
2490
2491 =end latex
2492
2493 =item * Affine hull
2494
2495         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2496                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2497         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2498                 __isl_take isl_set *set);
2499         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2500                 __isl_take isl_union_set *uset);
2501         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2502                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2503         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2504                 __isl_take isl_map *map);
2505         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2506                 __isl_take isl_union_map *umap);
2507
2508 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2509 per space.
2510
2511 =item * Polyhedral hull
2512
2513         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2514                 __isl_take isl_set *set);
2515         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2516                 __isl_take isl_map *map);
2517         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2518                 __isl_take isl_union_set *uset);
2519         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2520                 __isl_take isl_union_map *umap);
2521
2522 These functions compute a single basic set or relation
2523 not involving any existentially quantified variables
2524 that contains the whole input set or relation.
2525 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2526 per space.
2527
2528 =item * Other approximations
2529
2530         __isl_give isl_basic_set *
2531         isl_basic_set_drop_constraints_involving_dims(
2532                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2533                 enum isl_dim_type type,
2534                 unsigned first, unsigned n);
2535         __isl_give isl_basic_map *
2536         isl_basic_map_drop_constraints_involving_dims(
2537                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2538                 enum isl_dim_type type,
2539                 unsigned first, unsigned n);
2540         __isl_give isl_basic_set *
2541         isl_basic_set_drop_constraints_not_involving_dims(
2542                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2543                 enum isl_dim_type type,
2544                 unsigned first, unsigned n);
2545         __isl_give isl_set *
2546         isl_set_drop_constraints_involving_dims(
2547                 __isl_take isl_set *set,
2548                 enum isl_dim_type type,
2549                 unsigned first, unsigned n);
2550         __isl_give isl_map *
2551         isl_map_drop_constraints_involving_dims(
2552                 __isl_take isl_map *map,
2553                 enum isl_dim_type type,
2554                 unsigned first, unsigned n);
2555
2556 These functions drop any constraints (not) involving the specified dimensions.
2557 Note that the result depends on the representation of the input.
2558
2559 =item * Feasibility
2560
2561         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2562                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2563         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2564                 __isl_take isl_set *set);
2565         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2566                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2567         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2568                 __isl_take isl_map *map);
2569
2570 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2571 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2572
2573 =item * Optimization
2574
2575         #include <isl/ilp.h>
2576         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
2577                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2578                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
2579         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
2580                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2581         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
2582                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2583
2584 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2585 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2586 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
2587 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
2588
2589 =item * Parametric optimization
2590
2591         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2592                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2593         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2594                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2595         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2596                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2597
2598 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2599 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2600 of the other set or output dimensions.
2601 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2602
2603 =item * Dual
2604
2605 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2606 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2607 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2608 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2609 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2610 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2611 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2612 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2613 in future.  In particular, future implementations may use different
2614 dualization algorithms or skip the elimination step.
2615
2616         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2617                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2618         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2619                 __isl_take isl_set *set);
2620         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2621                 __isl_take isl_union_set *bset);
2622         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2623                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2624         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2625                 __isl_take isl_set *set);
2626         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2627                 __isl_take isl_union_set *bset);
2628
2629 =item * Power
2630
2631         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power(
2632                 __isl_take isl_map *map, isl_int exp);
2633         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_fixed_power(
2634                 __isl_take isl_union_map *umap, isl_int exp);
2635
2636 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2637 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2638 of C<map> is computed.
2639
2640         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2641                 int *exact);
2642         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2643                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2644
2645 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2646 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2647 I<k>th power of C<map>.
2648 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2649 then C<*exact> is set to C<1>.
2650
2651 =item * Transitive closure
2652
2653         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2654                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2655         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2656                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2657
2658 Compute the transitive closure of C<map>.
2659 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2660 then C<*exact> is set to C<1>.
2661
2662 =item * Reaching path lengths
2663
2664         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2665                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2666
2667 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2668 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2669 end up in the given element.
2670 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2671 then C<*exact> is set to C<1>.
2672 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2673 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2674 In particular, if the input relation is a dependence relation
2675 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2676 to the free schedule.
2677 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2678 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2679 the overapproximation), then you will get an error message.
2680
2681 =item * Wrapping
2682
2683         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2684                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2685         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2686                 __isl_take isl_map *map);
2687         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2688                 __isl_take isl_union_map *umap);
2689         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2690                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2691         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2692                 __isl_take isl_set *set);
2693         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2694                 __isl_take isl_union_set *uset);
2695
2696 =item * Flattening
2697
2698 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2699 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2700 then the name of the space is also removed.
2701
2702         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2703                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2704         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2705                 __isl_take isl_set *set);
2706         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2707                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2708         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2709                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2710         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2711                 __isl_take isl_map *map);
2712         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2713                 __isl_take isl_map *map);
2714         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2715                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2716         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2717                 __isl_take isl_map *map);
2718
2719         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2720                 __isl_take isl_set *set);
2721
2722 The function above constructs a relation
2723 that maps the input set to a flattened version of the set.
2724
2725 =item * Lifting
2726
2727 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2728 to the existentially quantified variables in the input.
2729 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2730 is the original space and the range corresponds to the original
2731 existentially quantified variables.
2732
2733         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2734                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2735         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2736                 __isl_take isl_set *set);
2737         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2738                 __isl_take isl_union_set *uset);
2739
2740 Given a local space that contains the existentially quantified
2741 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2742 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2743 can be constructed using the following function.
2744
2745         #include <isl/local_space.h>
2746         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2747                 __isl_take isl_local_space *ls);
2748
2749 =item * Internal Product
2750
2751         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2752                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2753         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2754                 __isl_take isl_map *map);
2755         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2756                 __isl_take isl_union_map *umap);
2757
2758 Given a relation with nested relations for domain and range,
2759 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2760
2761 =item * Currying
2762
2763         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2764                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2765         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_uncurry(
2766                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2767         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2768                 __isl_take isl_map *map);
2769         __isl_give isl_map *isl_map_uncurry(
2770                 __isl_take isl_map *map);
2771         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2772                 __isl_take isl_union_map *umap);
2773         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_uncurry(
2774                 __isl_take isl_union_map *umap);
2775
2776 Given a relation with a nested relation for domain,
2777 the C<curry> functions
2778 move the range of the nested relation out of the domain
2779 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2780 with the original range as range of this nested relation.
2781 The C<uncurry> functions perform the inverse operation.
2782
2783 =item * Aligning parameters
2784
2785         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_align_params(
2786                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2787                 __isl_take isl_space *model);
2788         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2789                 __isl_take isl_set *set,
2790                 __isl_take isl_space *model);
2791         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_align_params(
2792                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2793                 __isl_take isl_space *model);
2794         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2795                 __isl_take isl_map *map,
2796                 __isl_take isl_space *model);
2797
2798 Change the order of the parameters of the given set or relation
2799 such that the first parameters match those of C<model>.
2800 This may involve the introduction of extra parameters.
2801 All parameters need to be named.
2802
2803 =item * Dimension manipulation
2804
2805         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_dims(
2806                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2807                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2808         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2809                 __isl_take isl_set *set,
2810                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2811         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2812                 __isl_take isl_map *map,
2813                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2814         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_insert_dims(
2815                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2816                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2817                 unsigned n);
2818         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert_dims(
2819                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2820                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2821                 unsigned n);
2822         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2823                 __isl_take isl_set *set,
2824                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2825         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2826                 __isl_take isl_map *map,
2827                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2828         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2829                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2830                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2831                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2832                 unsigned n);
2833         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2834                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2835                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2836                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2837                 unsigned n);
2838         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2839                 __isl_take isl_set *set,
2840                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2841                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2842                 unsigned n);
2843         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2844                 __isl_take isl_map *map,
2845                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2846                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2847                 unsigned n);
2848
2849 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2850 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2851 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2852 to add new parameters, assuming
2853 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2854 are not sufficient.
2855
2856 =back
2857
2858 =head2 Binary Operations
2859
2860 The two arguments of a binary operation not only need to live
2861 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2862 the same (number of) parameters.
2863
2864 =head3 Basic Operations
2865
2866 =over
2867
2868 =item * Intersection
2869
2870         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2871                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2872                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2873         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2874                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2875                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2876         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2877                 __isl_take isl_set *set,
2878                 __isl_take isl_set *params);
2879         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2880                 __isl_take isl_set *set1,
2881                 __isl_take isl_set *set2);
2882         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2883                 __isl_take isl_union_set *uset,
2884                 __isl_take isl_set *set);
2885         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2886                 __isl_take isl_union_map *umap,
2887                 __isl_take isl_set *set);
2888         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2889                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2890                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2891         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2892                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2893                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2894         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2895                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2896                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2897         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2898                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2899                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2900         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2901                 __isl_take isl_map *map,
2902                 __isl_take isl_set *params);
2903         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2904                 __isl_take isl_map *map,
2905                 __isl_take isl_set *set);
2906         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2907                 __isl_take isl_map *map,
2908                 __isl_take isl_set *set);
2909         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2910                 __isl_take isl_map *map1,
2911                 __isl_take isl_map *map2);
2912         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2913                 __isl_take isl_union_map *umap,
2914                 __isl_take isl_union_set *uset);
2915         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2916                 __isl_take isl_union_map *umap,
2917                 __isl_take isl_union_set *uset);
2918         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2919                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2920                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2921
2922 The second argument to the C<_params> functions needs to be
2923 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
2924 for either argument is only allowed if the other argument is
2925 a parametric set as well.
2926
2927 =item * Union
2928
2929         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2930                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2931                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2932         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2933                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2934                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2935         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2936                 __isl_take isl_set *set1,
2937                 __isl_take isl_set *set2);
2938         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2939                 __isl_take isl_map *map1,
2940                 __isl_take isl_map *map2);
2941         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2942                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2943                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2944         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2945                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2946                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2947
2948 =item * Set difference
2949
2950         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2951                 __isl_take isl_set *set1,
2952                 __isl_take isl_set *set2);
2953         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2954                 __isl_take isl_map *map1,
2955                 __isl_take isl_map *map2);
2956         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2957                 __isl_take isl_map *map,
2958                 __isl_take isl_set *dom);
2959         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2960                 __isl_take isl_map *map,
2961                 __isl_take isl_set *dom);
2962         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2963                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2964                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2965         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2966                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2967                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2968         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_domain(
2969                 __isl_take isl_union_map *umap,
2970                 __isl_take isl_union_set *dom);
2971         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_range(
2972                 __isl_take isl_union_map *umap,
2973                 __isl_take isl_union_set *dom);
2974
2975 =item * Application
2976
2977         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2978                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2979                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2980         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2981                 __isl_take isl_set *set,
2982                 __isl_take isl_map *map);
2983         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2984                 __isl_take isl_union_set *uset,
2985                 __isl_take isl_union_map *umap);
2986         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2987                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2988                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2989         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2990                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2991                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2992         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2993                 __isl_take isl_map *map1,
2994                 __isl_take isl_map *map2);
2995         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2996                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2997                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2998         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2999                 __isl_take isl_map *map1,
3000                 __isl_take isl_map *map2);
3001         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
3002                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3003                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3004
3005 =item * Preimage
3006
3007         __isl_give isl_basic_set *
3008         isl_basic_set_preimage_multi_aff(
3009                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3010                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3011         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_aff(
3012                 __isl_take isl_set *set,
3013                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3014         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_pw_multi_aff(
3015                 __isl_take isl_set *set,
3016                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3017         __isl_give isl_map *isl_map_preimage_domain_multi_aff(
3018                 __isl_take isl_map *map,
3019                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3020         __isl_give isl_union_map *
3021         isl_union_map_preimage_domain_multi_aff(
3022                 __isl_take isl_union_map *umap,
3023                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3024
3025 These functions compute the preimage of the given set or map domain under
3026 the given function.  In other words, the expression is plugged
3027 into the set description or into the domain of the map.
3028 Objects of types C<isl_multi_aff> and C<isl_pw_multi_aff> are described in
3029 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3030
3031 =item * Cartesian Product
3032
3033         __isl_give isl_set *isl_set_product(
3034                 __isl_take isl_set *set1,
3035                 __isl_take isl_set *set2);
3036         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
3037                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3038                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3039         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
3040                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3041                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3042         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
3043                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3044                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3045         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_product(
3046                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3047                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3048         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
3049                 __isl_take isl_map *map1,
3050                 __isl_take isl_map *map2);
3051         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
3052                 __isl_take isl_map *map1,
3053                 __isl_take isl_map *map2);
3054         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_product(
3055                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3056                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3057         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
3058                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3059                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3060         __isl_give isl_map *isl_map_product(
3061                 __isl_take isl_map *map1,
3062                 __isl_take isl_map *map2);
3063         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
3064                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3065                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3066
3067 The above functions compute the cross product of the given
3068 sets or relations.  The domains and ranges of the results
3069 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
3070 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
3071 instead.
3072
3073         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
3074                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
3075                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
3076         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
3077                 __isl_take isl_set *set1,
3078                 __isl_take isl_set *set2);
3079         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
3080                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3081                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3082         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
3083                 __isl_take isl_map *map1,
3084                 __isl_take isl_map *map2);
3085         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
3086                 __isl_take isl_map *map1,
3087                 __isl_take isl_map *map2);
3088         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
3089                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3090                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3091         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
3092                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3093                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3094         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
3095                 __isl_take isl_map *map1,
3096                 __isl_take isl_map *map2);
3097
3098 =item * Simplification
3099
3100         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
3101                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3102                 __isl_take isl_basic_set *context);
3103         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
3104                 __isl_take isl_set *context);
3105         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
3106                 __isl_take isl_set *set,
3107                 __isl_take isl_set *context);
3108         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
3109                 __isl_take isl_union_set *uset,
3110                 __isl_take isl_union_set *context);
3111         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
3112                 __isl_take isl_union_set *uset,
3113                 __isl_take isl_set *set);
3114         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
3115                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3116                 __isl_take isl_basic_map *context);
3117         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
3118                 __isl_take isl_map *context);
3119         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
3120                 __isl_take isl_map *map,
3121                 __isl_take isl_set *context);
3122         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
3123                 __isl_take isl_map *map,
3124                 __isl_take isl_set *context);
3125         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
3126                 __isl_take isl_map *map,
3127                 __isl_take isl_set *context);
3128         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
3129                 __isl_take isl_union_map *umap,
3130                 __isl_take isl_union_map *context);
3131         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
3132                 __isl_take isl_union_map *umap,
3133                 __isl_take isl_set *set);
3134         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
3135                 __isl_take isl_union_map *umap,
3136                 __isl_take isl_union_set *uset);
3137         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
3138                 __isl_take isl_union_map *umap,
3139                 __isl_take isl_union_set *uset);
3140
3141 The gist operation returns a set or relation that has the
3142 same intersection with the context as the input set or relation.
3143 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
3144 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
3145 are removed.
3146 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
3147 per space.
3148
3149 =back
3150
3151 =head3 Lexicographic Optimization
3152
3153 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
3154 the following functions
3155 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
3156 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
3157 that satisfy C<dom>.
3158 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3159 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
3160 has no elements.
3161 In other words, the union of the parameter values
3162 for which the result is non-empty and of C<*empty>
3163 is equal to C<dom>.
3164
3165         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
3166                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3167                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3168                 __isl_give isl_set **empty);
3169         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
3170                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3171                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3172                 __isl_give isl_set **empty);
3173         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
3174                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3175                 __isl_give isl_set **empty);
3176         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
3177                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3178                 __isl_give isl_set **empty);
3179
3180 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
3181 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
3182 of the elements in C<set> (or C<bset>).
3183 In case of union sets, the optimum is computed per space.
3184
3185         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
3186                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3187         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
3188                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3189         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
3190                 __isl_take isl_set *set);
3191         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
3192                 __isl_take isl_set *set);
3193         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
3194                 __isl_take isl_union_set *uset);
3195         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
3196                 __isl_take isl_union_set *uset);
3197
3198 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
3199 the following functions
3200 compute a relation that maps each element of C<dom>
3201 to the single lexicographic minimum or maximum
3202 of the elements that are associated to that same
3203 element in C<map> (or C<bmap>).
3204 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3205 that contains the elements in C<dom> that do not map
3206 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
3207 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
3208 is equal to C<dom>.
3209
3210         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3211                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3212                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3213                 __isl_give isl_set **empty);
3214         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3215                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3216                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3217                 __isl_give isl_set **empty);
3218         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
3219                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3220                 __isl_give isl_set **empty);
3221         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
3222                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3223                 __isl_give isl_set **empty);
3224
3225 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
3226 return a map mapping each element in the domain of
3227 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
3228 of all elements associated to that element.
3229 In case of union relations, the optimum is computed per space.
3230
3231         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
3232                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3233         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
3234                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3235         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
3236                 __isl_take isl_map *map);
3237         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
3238                 __isl_take isl_map *map);
3239         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
3240                 __isl_take isl_union_map *umap);
3241         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
3242                 __isl_take isl_union_map *umap);
3243
3244 The following functions return their result in the form of
3245 a piecewise multi-affine expression
3246 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
3247 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
3248 returning a basic set or relation.
3249
3250         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3251         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
3252                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3253         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3254         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3255                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3256                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3257                 __isl_give isl_set **empty);
3258         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3259         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3260                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3261                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3262                 __isl_give isl_set **empty);
3263         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3264         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3265                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3266                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3267                 __isl_give isl_set **empty);
3268         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3269         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3270                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3271                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3272                 __isl_give isl_set **empty);
3273         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmin_pw_multi_aff(
3274                 __isl_take isl_set *set);
3275         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmax_pw_multi_aff(
3276                 __isl_take isl_set *set);
3277         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmin_pw_multi_aff(
3278                 __isl_take isl_map *map);
3279         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmax_pw_multi_aff(
3280                 __isl_take isl_map *map);
3281
3282 =head2 Lists
3283
3284 Lists are defined over several element types, including
3285 C<isl_val>, C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_constraint>,
3286 C<isl_basic_set>, C<isl_set>, C<isl_ast_expr> and C<isl_ast_node>.
3287 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
3288 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
3289
3290         #include <isl/list.h>
3291         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
3292                 __isl_take isl_set *el);
3293         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
3294                 isl_ctx *ctx, int n);
3295         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
3296                 __isl_keep isl_set_list *list);
3297         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_insert(
3298                 __isl_take isl_set_list *list, unsigned pos,
3299                 __isl_take isl_set *el);
3300         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
3301                 __isl_take isl_set_list *list,
3302                 __isl_take isl_set *el);
3303         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_drop(
3304                 __isl_take isl_set_list *list,
3305                 unsigned first, unsigned n);
3306         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
3307                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
3308                 __isl_take isl_set *set);
3309         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
3310                 __isl_take isl_set_list *list1,
3311                 __isl_take isl_set_list *list2);
3312         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_sort(
3313                 __isl_take isl_set_list *list,
3314                 int (*cmp)(__isl_keep isl_set *a,
3315                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3316                 void *user);
3317         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
3318
3319 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
3320 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
3321 element.
3322
3323 Lists can be inspected using the following functions.
3324
3325         #include <isl/list.h>
3326         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
3327         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
3328         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
3329                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
3330         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
3331                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3332                 void *user);
3333         int isl_set_list_foreach_scc(__isl_keep isl_set_list *list,
3334                 int (*follows)(__isl_keep isl_set *a,
3335                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3336                 void *follows_user
3337                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3338                 void *fn_user);
3339
3340 The function C<isl_set_list_foreach_scc> calls C<fn> on each of the
3341 strongly connected components of the graph with as vertices the elements
3342 of C<list> and a directed edge from vertex C<b> to vertex C<a>
3343 iff C<follows(a, b)> returns C<1>.  The callbacks C<follows> and C<fn>
3344 should return C<-1> on error.
3345
3346 Lists can be printed using
3347
3348         #include <isl/list.h>
3349         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
3350                 __isl_take isl_printer *p,
3351                 __isl_keep isl_set_list *list);
3352
3353 =head2 Multiple Values
3354
3355 An C<isl_multi_val> object represents a sequence of zero or more values,
3356 living in a set space.
3357
3358 An C<isl_multi_val> can be constructed from an C<isl_val_list>
3359 using the following function
3360
3361         #include <isl/val.h>
3362         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_from_val_list(
3363                 __isl_take isl_space *space,
3364                 __isl_take isl_val_list *list);
3365
3366 The zero multiple value (with value zero for each set dimension)
3367 can be created using the following function.
3368
3369         #include <isl/val.h>
3370         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_zero(
3371                 __isl_take isl_space *space);
3372
3373 Multiple values can be copied and freed using
3374
3375         #include <isl/val.h>
3376         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_copy(
3377                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3378         void *isl_multi_val_free(__isl_take isl_multi_val *mv);
3379
3380 They can be inspected using
3381
3382         #include <isl/val.h>
3383         isl_ctx *isl_multi_val_get_ctx(
3384                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3385         unsigned isl_multi_val_dim(__isl_keep isl_multi_val *mv,
3386                 enum isl_dim_type type);
3387         __isl_give isl_val *isl_multi_val_get_val(
3388                 __isl_keep isl_multi_val *mv, int pos);
3389         const char *isl_multi_val_get_tuple_name(
3390                 __isl_keep isl_multi_val *mv,
3391                 enum isl_dim_type type);
3392
3393 They can be modified using
3394
3395         #include <isl/val.h>
3396         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_val(
3397                 __isl_take isl_multi_val *mv, int pos,
3398                 __isl_take isl_val *val);
3399         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_dim_name(
3400                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3401                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3402         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_name(
3403                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3404                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3405         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_id(
3406                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3407                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3408
3409         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_insert_dims(
3410                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3411                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3412         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_dims(
3413                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3414                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3415         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_drop_dims(
3416                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3417                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3418
3419 Operations include
3420
3421         #include <isl/val.h>
3422         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_align_params(
3423                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3424                 __isl_take isl_space *model);
3425         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_splice(
3426                 __isl_take isl_multi_val *mv1, unsigned pos,
3427                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3428         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_product(
3429                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3430                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3431         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_flat_range_product(
3432                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3433                 __isl_take isl_multi_aff *mv2);
3434         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_val(
3435                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3436                 __isl_take isl_val *v);
3437         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_mod_val(
3438                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3439                 __isl_take isl_val *v);
3440
3441 =head2 Vectors
3442
3443 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
3444
3445         #include <isl/vec.h>
3446         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
3447                 unsigned size);
3448         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
3449         void *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
3450
3451 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
3452 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3453
3454         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
3455         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
3456         int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec,
3457                 int pos, isl_int *v);
3458         __isl_give isl_val *isl_vec_get_element_val(
3459                 __isl_keep isl_vec *vec, int pos);
3460         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(
3461                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, isl_int v);
3462         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
3463                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
3464         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_val(
3465                 __isl_take isl_vec *vec, int pos,
3466                 __isl_take isl_val *v);
3467         __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec,
3468                 isl_int v);
3469         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
3470                 int v);
3471         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_val(
3472                 __isl_take isl_vec *vec, __isl_take isl_val *v);
3473         __isl_give isl_vec *isl_vec_fdiv_r(__isl_take isl_vec *vec,
3474                 isl_int m);
3475
3476 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3477 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3478
3479 The following function can be used to concatenate two vectors.
3480
3481         __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
3482                 __isl_take isl_vec *vec2);
3483
3484 =head2 Matrices
3485
3486 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
3487
3488         #include <isl/mat.h>
3489         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
3490                 unsigned n_row, unsigned n_col);
3491         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
3492         void *isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
3493
3494 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
3495 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3496
3497         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
3498         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
3499         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
3500         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
3501                 int row, int col, isl_int *v);
3502         __isl_give isl_val *isl_mat_get_element_val(
3503                 __isl_keep isl_mat *mat, int row, int col);
3504         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
3505                 int row, int col, isl_int v);
3506         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
3507                 int row, int col, int v);
3508         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_val(
3509                 __isl_take isl_mat *mat, int row, int col,
3510                 __isl_take isl_val *v);
3511
3512 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3513 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3514
3515 The following function can be used to compute the (right) inverse
3516 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
3517 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
3518 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
3519
3520         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
3521
3522 The following function can be used to compute the (right) kernel
3523 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
3524 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
3525
3526         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
3527
3528 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
3529
3530 The zero quasi affine expression or the quasi affine expression
3531 that is equal to a specified dimension on a given domain can be created using
3532
3533         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
3534                 __isl_take isl_local_space *ls);
3535         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_zero_on_domain(
3536                 __isl_take isl_local_space *ls);
3537         __isl_give isl_aff *isl_aff_var_on_domain(
3538                 __isl_take isl_local_space *ls,
3539                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3540         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_var_on_domain(
3541                 __isl_take isl_local_space *ls,
3542                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3543
3544 Note that the space in which the resulting objects live is a map space
3545 with the given space as domain and a one-dimensional range.
3546
3547 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
3548 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
3549 be created using the following functions.
3550
3551         #include <isl/aff.h>
3552         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
3553                 __isl_take isl_space *space);
3554         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
3555                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
3556         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
3557                 __isl_take isl_aff *aff);
3558
3559 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
3560 and 0 outside the set can be created using the following function.
3561
3562         #include <isl/aff.h>
3563         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
3564                 __isl_take isl_set *set);
3565
3566 Quasi affine expressions can be copied and freed using
3567
3568         #include <isl/aff.h>
3569         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
3570         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
3571
3572         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
3573                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3574         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3575
3576 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
3577 using the following function.  The constraint is required to have
3578 a non-zero coefficient for the specified dimension.
3579
3580         #include <isl/constraint.h>
3581         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
3582                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
3583                 enum isl_dim_type type, int pos);
3584
3585 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
3586 using the following function.
3587
3588         #include <isl/constraint.h>
3589         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
3590                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
3591
3592 Conversely, an equality constraint equating
3593 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
3594 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
3595
3596         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
3597                 __isl_take isl_aff *aff);
3598         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
3599                 __isl_take isl_aff *aff);
3600
3601 The expression can be inspected using
3602
3603         #include <isl/aff.h>
3604         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
3605         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
3606                 enum isl_dim_type type);
3607         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
3608                 __isl_keep isl_aff *aff);
3609         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
3610                 __isl_keep isl_aff *aff);
3611         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
3612                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3613         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
3614                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3615                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3616         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
3617                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3618         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
3619                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3620                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3621         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
3622                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3623                 enum isl_dim_type type);
3624         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
3625                 isl_int *v);
3626         __isl_give isl_val *isl_aff_get_constant_val(
3627                 __isl_keep isl_aff *aff);
3628         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
3629                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3630         __isl_give isl_val *isl_aff_get_coefficient_val(
3631                 __isl_keep isl_aff *aff,
3632                 enum isl_dim_type type, int pos);
3633         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
3634                 isl_int *v);
3635         __isl_give isl_val *isl_aff_get_denominator_val(
3636                 __isl_keep isl_aff *aff);
3637         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
3638                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
3639
3640         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3641         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3642                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3643                           __isl_take isl_aff *aff,
3644                           void *user), void *user);
3645
3646         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
3647         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3648
3649         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
3650                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3651         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3652                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3653
3654         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3655         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3656                 enum isl_dim_type type);
3657         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3658
3659 It can be modified using
3660
3661         #include <isl/aff.h>
3662         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
3663                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3664                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3665         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
3666                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3667                 unsigned pos, const char *s);
3668         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
3669                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3670                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
3671         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
3672                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
3673                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3674                 __isl_take isl_id *id);
3675         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
3676                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3677         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3678                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3679         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_val(
3680                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3681         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
3682                 __isl_take isl_aff *aff,
3683                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3684         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3685                 __isl_take isl_aff *aff,
3686                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3687         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_val(
3688                 __isl_take isl_aff *aff,
3689                 enum isl_dim_type type, int pos,
3690                 __isl_take isl_val *v);
3691         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
3692                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3693
3694         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
3695                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3696         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3697                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3698         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_val(
3699                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3700         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num(
3701                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3702         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
3703                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3704         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
3705                 __isl_take isl_aff *aff,
3706                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3707         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3708                 __isl_take isl_aff *aff,
3709                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3710         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_val(
3711                 __isl_take isl_aff *aff,
3712                 enum isl_dim_type type, int pos,
3713                 __isl_take isl_val *v);
3714
3715         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3716                 __isl_take isl_aff *aff,
3717                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3718         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3719                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3720                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3721         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3722                 __isl_take isl_aff *aff,
3723                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3724         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3725                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3726                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3727         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3728                 __isl_take isl_aff *aff,
3729                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3730         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3731                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3732                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3733
3734 Note that C<isl_aff_set_constant>, C<isl_aff_set_constant_si>,
3735 C<isl_aff_set_coefficient> and C<isl_aff_set_coefficient_si>
3736 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3737 C<isl_aff_set_constant_val> and C<isl_aff_set_coefficient_val> set
3738 the constant or coefficient as a whole.
3739 The C<add_constant> and C<add_coefficient> functions add an integer
3740 or rational value to
3741 the possibly rational constant or coefficient.
3742 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
3743 the numerator.
3744
3745 To check whether an affine expressions is obviously zero
3746 or obviously equal to some other affine expression, use
3747
3748         #include <isl/aff.h>
3749         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3750         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3751                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3752         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3753                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3754                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3755
3756 Operations include
3757
3758         #include <isl/aff.h>
3759         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3760                 __isl_take isl_aff *aff2);
3761         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3762                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3763                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3764         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3765                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3766                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3767         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3768                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3769                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3770         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3771                 __isl_take isl_aff *aff2);
3772         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3773                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3774                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3775         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3776         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3777                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3778         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3779         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3780                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3781         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3782         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3783                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3784         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
3785                 isl_int mod);
3786         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod_val(__isl_take isl_aff *aff,
3787                 __isl_take isl_val *mod);
3788         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
3789                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
3790         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
3791                 isl_int f);
3792         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_val(__isl_take isl_aff *aff,
3793                 __isl_take isl_val *v);
3794         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
3795                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3796         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
3797                 isl_int f);
3798         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3799                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3800         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_val(
3801                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3802         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
3803                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3804
3805         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3806                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3807         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3808                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3809
3810         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3811                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3812
3813         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3814                 __isl_take isl_aff *aff,
3815                 __isl_take isl_space *model);
3816         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3817                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3818                 __isl_take isl_space *model);
3819
3820         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3821                 __isl_take isl_aff *aff);
3822
3823         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3824                 __isl_take isl_aff *aff,
3825                 __isl_take isl_set *context);
3826         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3827                 __isl_take isl_set *context);
3828         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3829                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3830                 __isl_take isl_set *context);
3831         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3832                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3833                 __isl_take isl_set *context);
3834
3835         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3836                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3837         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3838                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3839                 __isl_take isl_set *set);
3840         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3841                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3842                 __isl_take isl_set *set);
3843
3844         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3845                 __isl_take isl_aff *aff2);
3846         __isl_give isl_aff *isl_aff_div(__isl_take isl_aff *aff1,
3847                 __isl_take isl_aff *aff2);
3848         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3849                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3850                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3851         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_div(
3852                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3853                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3854         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_q(
3855                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3856                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3857         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_r(
3858                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3859                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3860
3861 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3862 to be a constant.  Similarly, when dividing an affine expression by another,
3863 the second expression needs to be a constant.
3864 C<isl_pw_aff_tdiv_q> computes the quotient of an integer division with
3865 rounding towards zero.  C<isl_pw_aff_tdiv_r> computes the corresponding
3866 remainder.
3867
3868         #include <isl/aff.h>
3869         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_multi_aff(
3870                 __isl_take isl_aff *aff,
3871                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3872         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_aff(
3873                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3874                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3875         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
3876                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3877                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3878
3879 These functions precompose the input expression by the given
3880 C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff>.  In other words,
3881 the C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff> is plugged
3882 into the (piecewise) affine expression.
3883 Objects of type C<isl_multi_aff> are described in
3884 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3885
3886         #include <isl/aff.h>
3887         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(
3888                 __isl_take isl_aff *aff);
3889         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
3890                 __isl_take isl_aff *aff);
3891         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3892                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3893         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3894                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3895         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3896                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3897                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3898         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3899                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3900                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3901         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3902                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3903                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3904         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3905                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3906                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3907         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3908                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3909                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3910         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3911                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3912                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3913
3914         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3915                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3916                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3917         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3918                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3919                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3920         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3921                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3922                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3923         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3924                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3925                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3926         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3927                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3928                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3929         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3930                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3931                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3932
3933 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
3934 containing those elements in the domain space
3935 of C<aff> where C<aff> is negative.
3936 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3937 containing those elements in the shared space
3938 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3939 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
3940 containing those elements in the shared domain
3941 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3942 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3943 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3944
3945         #include <isl/aff.h>
3946         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3947                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3948         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3949                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3950         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3951                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3952
3953 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
3954 containing those elements in the domain
3955 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
3956
3957         #include <isl/aff.h>
3958         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
3959                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
3960                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
3961                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
3962
3963 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
3964 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
3965 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
3966 where C<cond> is zero.
3967
3968         #include <isl/aff.h>
3969         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
3970                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3971                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3972         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
3973                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3974                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3975         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
3976                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3977                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3978
3979 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
3980 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3981 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3982 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3983 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3984 associated expression is the defined one.
3985
3986 An expression can be read from input using
3987
3988         #include <isl/aff.h>
3989         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3990                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3991         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
3992                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3993
3994 An expression can be printed using
3995
3996         #include <isl/aff.h>
3997         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
3998                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
3999
4000         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
4001                 __isl_take isl_printer *p,
4002                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4003
4004 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
4005
4006 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
4007 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
4008 Similarly, an C<isl_multi_pw_aff> object represents a sequence of
4009 zero or more piecewise affine expressions.
4010
4011 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a single
4012 C<isl_aff> or an C<isl_aff_list> using the
4013 following functions.  Similarly for C<isl_multi_pw_aff>.
4014
4015         #include <isl/aff.h>
4016         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff(
4017                 __isl_take isl_aff *aff);
4018         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(
4019                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4020         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
4021                 __isl_take isl_space *space,
4022                 __isl_take isl_aff_list *list);
4023
4024 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
4025 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
4026 for each output dimension),
4027 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
4028 either a universe or a specified domain) or
4029 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
4030 on a given domain
4031 can be created using the following functions.
4032
4033         #include <isl/aff.h>
4034         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
4035                 __isl_take isl_space *space);
4036         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
4037                 __isl_take isl_space *space);
4038         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_zero(
4039                 __isl_take isl_space *space);
4040         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
4041                 __isl_take isl_space *space);
4042         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_identity(
4043                 __isl_take isl_space *space);
4044         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_identity(
4045                 __isl_take isl_space *space);
4046         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4047         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
4048                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4049         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
4050                 __isl_take isl_set *set,
4051                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
4052         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
4053                 __isl_take isl_set *set);
4054
4055         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4056         isl_union_pw_multi_aff_empty(
4057                 __isl_take isl_space *space);
4058         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4059         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
4060                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4061                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4062         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4063         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
4064                 __isl_take isl_union_set *uset);
4065
4066 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
4067 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
4068 and the C<isl_map> is single-valued.
4069 In case of a conversion from an C<isl_union_set> or an C<isl_union_map>
4070 to an C<isl_union_pw_multi_aff>, these properties need to hold in each space.
4071
4072         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
4073                 __isl_take isl_set *set);
4074         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
4075                 __isl_take isl_map *map);
4076
4077         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4078         isl_union_pw_multi_aff_from_union_set(
4079                 __isl_take isl_union_set *uset);
4080         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4081         isl_union_pw_multi_aff_from_union_map(
4082                 __isl_take isl_union_map *umap);
4083
4084 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
4085
4086         #include <isl/aff.h>
4087         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
4088                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4089         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
4090
4091         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
4092                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4093         void *isl_pw_multi_aff_free(
4094                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4095
4096         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4097         isl_union_pw_multi_aff_copy(
4098                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4099         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
4100                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4101
4102         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_copy(
4103                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4104         void *isl_multi_pw_aff_free(
4105                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4106
4107 The expression can be inspected using
4108
4109         #include <isl/aff.h>
4110         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
4111                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4112         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
4113                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4114         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
4115                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4116         isl_ctx *isl_multi_pw_aff_get_ctx(
4117                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4118         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
4119                 enum isl_dim_type type);
4120         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
4121                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4122                 enum isl_dim_type type);
4123         unsigned isl_multi_pw_aff_dim(
4124                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4125                 enum isl_dim_type type);
4126         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
4127                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
4128         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
4129                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
4130         __isl_give isl_pw_aff *isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(
4131                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa, int pos);
4132         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
4133                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4134                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4135         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
4136                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4137                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4138         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
4139                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
4140                 enum isl_dim_type type);
4141         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
4142                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4143                 enum isl_dim_type type);
4144         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
4145                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4146                 enum isl_dim_type type);
4147         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
4148                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4149                 enum isl_dim_type type);
4150         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
4151                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4152                 enum isl_dim_type type);
4153
4154         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
4155                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4156                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4157                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
4158                             void *user), void *user);
4159
4160         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
4161                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
4162                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4163                             void *user), void *user);
4164
4165 It can be modified using
4166
4167         #include <isl/aff.h>
4168         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
4169                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
4170                 __isl_take isl_aff *aff);
4171         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_pw_aff(
4172                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, unsigned pos,
4173                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4174         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
4175                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4176                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4177         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_name(
4178                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4179                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4180         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
4181                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4182                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4183         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
4184                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4185                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4186
4187         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4188         isl_multi_pw_aff_set_dim_name(
4189                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4190                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4191         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4192         isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(
4193                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4194                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4195
4196         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_insert_dims(
4197                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4198                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4199         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_dims(
4200                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4201                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4202         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
4203                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4204                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4205         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_drop_dims(
4206                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4207                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4208
4209         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_insert_dims(
4210                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4211                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4212         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_add_dims(
4213                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4214                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4215
4216 To check whether two multiple affine expressions are
4217 obviously equal to each other, use
4218
4219         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
4220                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
4221         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
4222                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
4223                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
4224
4225 Operations include
4226
4227         #include <isl/aff.h>
4228         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
4229                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4230                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4231         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
4232                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4233                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4234         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
4235                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
4236                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
4237         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
4238                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4239                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4240         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
4241                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4242                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4243         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
4244                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4245                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4246         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_sub(
4247                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4248                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4249         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_sub(
4250                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4251                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4252         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_sub(
4253                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4254                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4255
4256 C<isl_multi_aff_sub> subtracts the second argument from the first.
4257
4258         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
4259                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4260                 isl_int f);
4261         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_vec(
4262                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4263                 __isl_take isl_vec *v);
4264         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_vec(
4265                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4266                 __isl_take isl_vec *v);
4267         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_scale_vec(
4268                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4269                 __isl_take isl_vec *v);
4270
4271 C<isl_multi_aff_scale_vec> scales the first elements of C<ma>
4272 by the corresponding elements of C<v>.
4273
4274         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
4275                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4276                 __isl_take isl_set *set);
4277         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
4278                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4279                 __isl_take isl_set *set);
4280         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4281         isl_union_pw_multi_aff_intersect_domain(
4282                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4283                 __isl_take isl_union_set *uset);
4284         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
4285                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4286                 __isl_give isl_local_space **ls);
4287         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
4288                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4289         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_params(
4290                 __isl_take isl_multi_aff *multi,
4291                 __isl_take isl_space *model);
4292         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_align_params(
4293                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4294                 __isl_take isl_space *model);
4295         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4296         isl_pw_multi_aff_project_domain_on_params(
4297                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4298         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
4299                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4300                 __isl_take isl_set *context);
4301         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
4302                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4303                 __isl_take isl_set *context);
4304         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
4305                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4306                 __isl_take isl_set *set);
4307         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
4308                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4309                 __isl_take isl_set *set);
4310         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
4311                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4312         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
4313                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4314         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_splice(
4315                 __isl_take isl_multi_aff *ma1, unsigned pos,
4316                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4317         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_splice(
4318                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4319                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4320                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4321         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_product(
4322                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4323                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4324         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
4325                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4326                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4327         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_product(
4328                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4329                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4330         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4331         isl_pw_multi_aff_range_product(
4332                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4333                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4334         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4335         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
4336                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4337                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4338         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
4339                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4340                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4341         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4342         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
4343                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4344                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4345         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4346         isl_multi_pw_aff_range_splice(
4347                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1, unsigned pos,
4348                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4349         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_splice(
4350                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4351                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4352                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4353         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4354         isl_multi_pw_aff_range_product(
4355                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4356                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4357         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4358         isl_multi_pw_aff_flat_range_product(
4359                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4360                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4361
4362 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
4363 then it is assigned the local space that lies at the basis of
4364 the lifting applied.
4365
4366         #include <isl/aff.h>
4367         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_pullback_multi_aff(
4368                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4369                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4370         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4371         isl_pw_multi_aff_pullback_multi_aff(
4372                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4373                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4374         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4375         isl_pw_multi_aff_pullback_pw_multi_aff(
4376                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4377                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4378
4379 The function C<isl_multi_aff_pullback_multi_aff> precomposes C<ma1> by C<ma2>.
4380 In other words, C<ma2> is plugged
4381 into C<ma1>.
4382
4383         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
4384                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4385                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4386         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
4387                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4388                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4389
4390 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
4391 containing those elements in the shared domain space
4392 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
4393 equal to C<ma2>.
4394
4395 An expression can be read from input using
4396
4397         #include <isl/aff.h>
4398         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
4399                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4400         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
4401                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4402         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4403         isl_union_pw_multi_aff_read_from_str(
4404                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4405
4406 An expression can be printed using
4407
4408         #include <isl/aff.h>
4409         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
4410                 __isl_take isl_printer *p,
4411                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4412         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
4413                 __isl_take isl_printer *p,
4414                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4415         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
4416                 __isl_take isl_printer *p,
4417                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4418         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_pw_aff(
4419                 __isl_take isl_printer *p,
4420                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4421
4422 =head2 Points
4423
4424 Points are elements of a set.  They can be used to construct
4425 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
4426 individual elements of a set.
4427 The zero point (the origin) can be created using
4428
4429         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
4430
4431 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
4432 using
4433
4434         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
4435                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
4436         __isl_give isl_val *isl_point_get_coordinate_val(
4437                 __isl_keep isl_point *pnt,
4438                 enum isl_dim_type type, int pos);
4439         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
4440                 __isl_take isl_point *pnt,
4441                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
4442         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate_val(
4443                 __isl_take isl_point *pnt,
4444                 enum isl_dim_type type, int pos,
4445                 __isl_take isl_val *v);
4446
4447         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
4448                 __isl_take isl_point *pnt,
4449                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4450         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
4451                 __isl_take isl_point *pnt,
4452                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4453
4454 Other properties can be obtained using
4455
4456         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
4457
4458 Points can be copied or freed using
4459
4460         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
4461                 __isl_keep isl_point *pnt);
4462         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
4463
4464 A singleton set can be created from a point using
4465
4466         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
4467                 __isl_take isl_point *pnt);
4468         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
4469                 __isl_take isl_point *pnt);
4470
4471 and a box can be created from two opposite extremal points using
4472
4473         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
4474                 __isl_take isl_point *pnt1,
4475                 __isl_take isl_point *pnt2);
4476         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
4477                 __isl_take isl_point *pnt1,
4478                 __isl_take isl_point *pnt2);
4479
4480 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
4481 the following functions.
4482
4483         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
4484                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4485                 void *user);
4486         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
4487                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4488                 void *user);
4489
4490 The function C<fn> is called for each integer point in
4491 C<set> with as second argument the last argument of
4492 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
4493 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
4494 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
4495 enumerating and return C<-1> as well.
4496 If the enumeration is performed successfully and to completion,
4497 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
4498
4499 To obtain a single point of a (basic) set, use
4500
4501         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
4502                 __isl_take isl_basic_set *bset);
4503         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
4504                 __isl_take isl_set *set);
4505
4506 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
4507 resulting point will be ``void'', a property that can be
4508 tested using
4509
4510         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
4511
4512 =head2 Piecewise Quasipolynomials
4513
4514 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
4515 a parametric point to a rational value.
4516 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
4517 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
4518 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
4519 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
4520 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
4521 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
4522 that contains the point.  Outside of the union of cells,
4523 the value is assumed to be zero.
4524 For example, the piecewise quasipolynomial
4525
4526         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
4527
4528 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
4529 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
4530 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
4531 defined over different domains.
4532 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
4533 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
4534 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
4535 the number of points in the map
4536
4537         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
4538
4539 =head3 Input and Output
4540
4541 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
4542
4543         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4544         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
4545                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4546
4547 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
4548 using the following functions.
4549
4550         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
4551                 __isl_take isl_printer *p,
4552                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4553
4554         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
4555                 __isl_take isl_printer *p,
4556                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4557
4558         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
4559                 __isl_take isl_printer *p,
4560                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4561
4562 The output format of the printer
4563 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4564 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
4565 is supported.
4566 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4567 to set the names of all dimensions
4568
4569         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
4570                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4571                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4572                 const char *s);
4573         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4574         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
4575                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4576                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4577                 const char *s);
4578
4579 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
4580
4581 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
4582 More complicated quasipolynomials can be created by applying
4583 operations such as addition and multiplication
4584 on the resulting quasipolynomials
4585
4586         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
4587                 __isl_take isl_space *domain);
4588         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
4589                 __isl_take isl_space *domain);
4590         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
4591                 __isl_take isl_space *domain);
4592         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
4593                 __isl_take isl_space *domain);
4594         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
4595                 __isl_take isl_space *domain);
4596         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
4597                 __isl_take isl_space *domain,
4598                 const isl_int n, const isl_int d);
4599         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_val_on_domain(
4600                 __isl_take isl_space *domain,
4601                 __isl_take isl_val *val);
4602         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
4603                 __isl_take isl_space *domain,
4604                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4605         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
4606                 __isl_take isl_aff *aff);
4607
4608 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
4609 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
4610 the functions above corresponds to the domain of this map space.
4611
4612 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
4613 with a single cell can be created using the following functions.
4614 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
4615 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
4616
4617         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
4618                 __isl_take isl_space *space);
4619         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
4620                 __isl_take isl_set *set,
4621                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4622         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
4623                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4624         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
4625                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4626
4627         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
4628                 __isl_take isl_space *space);
4629         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
4630                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4631         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
4632                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4633                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4634
4635 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
4636 functions.
4637
4638         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
4639                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4640         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
4641
4642         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
4643                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4644         void *isl_pw_qpolynomial_free(
4645                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4646
4647         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
4648                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4649         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
4650                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4651
4652 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
4653
4654 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
4655 piecewise quasipolynomial, use the following function
4656
4657         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
4658                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4659                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
4660                 void *user);
4661
4662 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
4663
4664         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4665         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
4666                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4667                 __isl_take isl_space *space);
4668
4669 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
4670 use either of the following two functions
4671
4672         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
4673                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4674                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4675                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4676                           void *user), void *user);
4677         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
4678                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4679                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4680                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4681                           void *user), void *user);
4682
4683 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
4684 and C<-1> on failure.  The difference between
4685 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
4686 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
4687 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
4688 compute unique representations for all existentially quantified
4689 variables and then turn these existentially quantified variables
4690 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
4691 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
4692 will not have any existentially quantified variables, but that
4693 the dimensions of the sets may be different for different
4694 invocations of C<fn>.
4695
4696 The constant term of a quasipolynomial can be extracted using
4697
4698         __isl_give isl_val *isl_qpolynomial_get_constant_val(
4699                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4700
4701 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
4702 use
4703
4704         int isl_qpolynomial_foreach_term(
4705                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4706                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
4707                           void *user), void *user);
4708
4709 The terms themselves can be inspected and freed using
4710 these functions
4711
4712         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
4713                 enum isl_dim_type type);
4714         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
4715                 isl_int *n);
4716         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
4717                 isl_int *d);
4718         __isl_give isl_val *isl_term_get_coefficient_val(
4719                 __isl_keep isl_term *term);
4720         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
4721                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4722         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
4723                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
4724         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
4725
4726 Each term is a product of parameters, set variables and
4727 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
4728 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
4729 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
4730 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
4731 using C<isl_int_init> before calling these functions.
4732
4733 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
4734
4735 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
4736 use the following function.
4737
4738         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4739                 isl_int *n, isl_int *d);
4740
4741 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
4742 then the numerator and denominator of the constant
4743 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
4744
4745 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
4746 obviously equal, use
4747
4748         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
4749                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4750                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4751
4752 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
4753
4754         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
4755                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
4756         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale_val(
4757                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4758                 __isl_take isl_val *v);
4759         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
4760                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4761         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
4762                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4763                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4764         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
4765                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4766                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4767         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
4768                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4769                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4770         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
4771                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
4772
4773         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
4774                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4775                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4776         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
4777                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4778                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4779         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
4780                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4781                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4782         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
4783                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4784         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
4785                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4786                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4787         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
4788                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
4789
4790         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
4791                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4792                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4793         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
4794                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4795                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4796         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
4797                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4798                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4799
4800         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
4801                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4802                 __isl_take isl_point *pnt);
4803
4804         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
4805                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4806                 __isl_take isl_point *pnt);
4807
4808         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
4809                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4810         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4811                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4812                 __isl_take isl_set *set);
4813         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
4814                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4815                 __isl_take isl_set *set);
4816
4817         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
4818                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4819         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4820                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4821                 __isl_take isl_union_set *uset);
4822         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4823         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
4824                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4825                 __isl_take isl_set *set);
4826
4827         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
4828                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4829                 __isl_take isl_space *model);
4830
4831         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
4832                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4833         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
4834                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4835
4836         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
4837                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4838
4839         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
4840                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4841                 __isl_take isl_set *context);
4842         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
4843                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4844                 __isl_take isl_set *context);
4845
4846         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
4847                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4848                 __isl_take isl_set *context);
4849         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
4850                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4851                 __isl_take isl_set *context);
4852
4853         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4854         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
4855                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4856                 __isl_take isl_set *context);
4857         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
4858                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4859                 __isl_take isl_union_set *context);
4860
4861 The gist operation applies the gist operation to each of
4862 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
4863 The context is also exploited
4864 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
4865
4866         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4867                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
4868         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4869         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4870                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
4871
4872 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
4873 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
4874 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
4875 will lie somewhere in between.
4876
4877 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
4878
4879 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
4880 reduction (or fold) of quasipolynomials.
4881 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
4882 The objects are mainly used to represent the result of
4883 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
4884 i.e., as the result of the following function.
4885
4886         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
4887                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4888                 enum isl_fold type, int *tight);
4889
4890         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
4891                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4892                 enum isl_fold type, int *tight);
4893
4894 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
4895 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
4896 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
4897 of the parameters there is at least
4898 one element in the domain that reaches the bound.
4899 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
4900 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
4901 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
4902 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
4903 wrapped relation becomes the domain of the result.
4904
4905 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
4906 following functions.
4907
4908         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
4909                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
4910         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
4911                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4912         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
4913                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4914         void isl_qpolynomial_fold_free(
4915                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
4916         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
4917                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4918         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
4919                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4920
4921 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
4922
4923 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
4924 using the following function.
4925
4926         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
4927                 __isl_take isl_printer *p,
4928                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4929         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
4930                 __isl_take isl_printer *p,
4931                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4932
4933 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
4934 output format of the printer
4935 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4936 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
4937 output format of the printer
4938 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
4939 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4940 to set the names of all dimensions
4941
4942         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4943         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
4944                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4945                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4946                 const char *s);
4947
4948 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
4949
4950 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
4951 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
4952
4953         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
4954                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4955                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4956                             void *user), void *user);
4957
4958 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
4959 use either of the following two functions
4960
4961         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
4962                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4963                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4964                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4965                           void *user), void *user);
4966         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
4967                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4968                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4969                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4970                           void *user), void *user);
4971
4972 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
4973 of the difference between these two functions.
4974
4975 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
4976
4977         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
4978                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
4979                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
4980                           void *user), void *user);
4981
4982 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
4983
4984 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
4985 obviously equal, use
4986
4987         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
4988                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
4989                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
4990
4991 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
4992
4993         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
4994                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
4995
4996         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
4997                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
4998                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
4999
5000         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
5001                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
5002                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
5003
5004         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
5005                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
5006                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
5007
5008         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
5009                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5010                 __isl_take isl_point *pnt);
5011
5012         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
5013                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5014                 __isl_take isl_point *pnt);
5015
5016         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5017         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
5018                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5019                 __isl_take isl_set *set);
5020
5021         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
5022                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5023         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
5024                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5025                 __isl_take isl_union_set *uset);
5026         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5027         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
5028                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5029                 __isl_take isl_set *set);
5030
5031         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
5032                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5033
5034         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
5035                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5036
5037         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
5038                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5039
5040         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
5041                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5042                 __isl_take isl_set *context);
5043         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
5044                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5045                 __isl_take isl_set *context);
5046
5047         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
5048                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5049                 __isl_take isl_set *context);
5050         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
5051                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5052                 __isl_take isl_set *context);
5053
5054         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
5055                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5056                 __isl_take isl_union_set *context);
5057         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5058         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
5059                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5060                 __isl_take isl_set *context);
5061
5062 The gist operation applies the gist operation to each of
5063 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
5064 In future, the operation will also exploit the context
5065 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
5066
5067         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5068         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
5069                 __isl_take isl_set *set,
5070                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5071                 int *tight);
5072         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5073         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
5074                 __isl_take isl_map *map,
5075                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5076                 int *tight);
5077         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5078         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5079                 __isl_take isl_union_set *uset,
5080                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5081                 int *tight);
5082         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5083         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5084                 __isl_take isl_union_map *umap,
5085                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5086                 int *tight);
5087
5088 The functions taking a map
5089 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
5090 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
5091 over all elements in the intersection of the range of the map
5092 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
5093 as a function of an element in the domain of the map.
5094 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
5095 intersection of the set and the domain of the
5096 piecewise quasipolynomial reduction.
5097
5098 =head2 Parametric Vertex Enumeration
5099
5100 The parametric vertex enumeration described in this section
5101 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
5102 library.
5103
5104         #include <isl/vertices.h>
5105         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
5106                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
5107
5108 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
5109 actual computation of the parametric vertices and the chamber
5110 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
5111 This information can be queried by either iterating over all
5112 the vertices or iterating over all the chambers or cells
5113 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
5114
5115         int isl_vertices_foreach_vertex(
5116                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5117                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5118                 void *user);
5119
5120         int isl_vertices_foreach_cell(
5121                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5122                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
5123                 void *user);
5124         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
5125                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5126                 void *user);
5127
5128 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
5129 the following.
5130
5131         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
5132                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5133         int isl_vertices_get_n_vertices(
5134                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5135         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
5136
5137 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
5138
5139         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5140         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5141         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
5142                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5143         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
5144                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5145         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
5146
5147 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
5148 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
5149 of the vertex.
5150 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
5151 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
5152 and should not be mixed with integer sets.
5153
5154 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
5155
5156         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
5157         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
5158                 __isl_keep isl_cell *cell);
5159         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
5160
5161 =head1 Polyhedral Compilation Library
5162
5163 This section collects functionality in C<isl> that has been specifically
5164 designed for use during polyhedral compilation.
5165
5166 =head2 Dependence Analysis
5167
5168 C<isl> contains specialized functionality for performing
5169 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
5170 and a collection of possible I<source> access relations,
5171 C<isl> can compute relations that describe
5172 for each iteration of the sink access, which iteration
5173 of which of the source access relations was the last
5174 to access the same data element before the given iteration
5175 of the sink access.
5176 The resulting dependence relations map source iterations
5177 to the corresponding sink iterations.
5178 To compute standard flow dependences, the sink should be
5179 a read, while the sources should be writes.
5180 If any of the source accesses are marked as being I<may>
5181 accesses, then there will be a dependence from the last
5182 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
5183 this last I<must> access.
5184 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
5185 then memory based dependence analysis is performed.
5186 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
5187 then value based dependence analysis is performed.
5188
5189         #include <isl/flow.h>
5190
5191         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
5192
5193         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
5194                 __isl_take isl_map *sink,
5195                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
5196                 int max_source);
5197         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
5198                 __isl_take isl_access_info *acc,
5199                 __isl_take isl_map *source, int must,
5200                 void *source_user);
5201         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
5202
5203         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
5204                 __isl_take isl_access_info *acc);
5205
5206         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
5207                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
5208                           void *dep_user, void *user),
5209                 void *user);
5210         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
5211                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
5212         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
5213
5214 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
5215 dependence analysis.  The other functions are used to construct
5216 the input for this function or to read off the output.
5217
5218 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
5219 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
5220 The arguments to this functions are the sink access relation
5221 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
5222 access to the user, a callback function for specifying the
5223 relative order of source and sink accesses, and the number
5224 of source access relations that will be added.
5225 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
5226 The function is called with two user supplied tokens identifying
5227 either a source or the sink and it should return the shared nesting
5228 level and the relative order of the two accesses.
5229 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
5230 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
5231 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
5232 it should return I<2 * n>.
5233 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
5234 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
5235 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
5236 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
5237 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
5238 of the relation accesses I<all> elements in its image.
5239 The C<source_user> token is again used to identify
5240 the source access.  The range of the source access relation
5241 C<source> should have the same dimension as the range
5242 of the sink access relation.
5243 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
5244 called explicitly, because it is called implicitly by
5245 C<isl_access_info_compute_flow>.
5246
5247 The result of the dependence analysis is collected in an
5248 C<isl_flow>.  There may be elements of
5249 the sink access for which no preceding source access could be
5250 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
5251 The relations containing these elements can be obtained through
5252 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
5253 and the second with C<must> unset.
5254 In the case of standard flow dependence analysis,
5255 with the sink a read and the sources I<must> writes,
5256 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
5257 array elements and the second relation is empty.
5258 The actual flow dependences can be extracted using
5259 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
5260 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
5261 a source and the sink.  The callback function is called
5262 with four arguments, the actual flow dependence relation
5263 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
5264 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
5265 identifying the source and an additional C<void *> with value
5266 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
5267 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
5268 source and if it is not followed by any I<may> sources.
5269
5270 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
5271 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
5272
5273 A higher-level interface to dependence analysis is provided
5274 by the following function.
5275
5276         #include <isl/flow.h>
5277
5278         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
5279                 __isl_take isl_union_map *must_source,
5280                 __isl_take isl_union_map *may_source,
5281                 __isl_take isl_union_map *schedule,
5282                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
5283                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
5284                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
5285                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
5286
5287 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
5288 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
5289 of the domains of the accesses and of the schedule.
5290 The relative order of the iteration domains is given by the
5291 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
5292 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
5293 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
5294 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
5295 any of the other arguments is treated as an error.
5296
5297 =head3 Interaction with Dependence Analysis
5298
5299 During the dependence analysis, we frequently need to perform
5300 the following operation.  Given a relation between sink iterations
5301 and potential source iterations from a particular source domain,
5302 what is the last potential source iteration corresponding to each
5303 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
5304 the set of potential source iterations before or after each such operation.
5305 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
5306 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
5307 the sink iteration can ever be executed without one or more of
5308 the corresponding potential source iterations being executed.
5309 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
5310 but fixed source iteration from the potential source iterations.
5311 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
5312 function.
5313
5314         #include <isl/flow.h>
5315
5316         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
5317                 __isl_keep isl_map *source_map,
5318                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
5319                 void *user);
5320         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
5321                 __isl_take isl_access_info *acc,
5322                 isl_access_restrict fn, void *user);
5323
5324 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
5325 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
5326 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
5327 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
5328 mapping sink iterations to potential source iterations.
5329 The second argument represents the sink iterations for which
5330 we want to compute the last source iteration.
5331 The third argument is the token corresponding to the source
5332 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
5333 The callback is expected to return a restriction on either the input or
5334 the output of the operation computing the last potential source.
5335 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
5336 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
5337 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
5338 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
5339 iterations is required.
5340 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
5341 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
5342 using the following functions.
5343
5344         #include <isl/flow.h>
5345
5346         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
5347                 __isl_take isl_set *source_restr,
5348                 __isl_take isl_set *sink_restr);
5349         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
5350                 __isl_take isl_set *source_restr);
5351         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
5352                 __isl_take isl_map *source_map);
5353         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
5354                 __isl_take isl_map *source_map);
5355         void *isl_restriction_free(
5356                 __isl_take isl_restriction *restr);
5357         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
5358                 __isl_keep isl_restriction *restr);
5359
5360 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
5361 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
5362 is essentially equivalent to
5363
5364         isl_restriction_input(isl_set_universe(
5365             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5366                             isl_set_universe(
5367             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5368
5369 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
5370
5371         isl_restriction_input(isl_set_empty(
5372             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5373                             isl_set_universe(
5374             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5375
5376 =head2 Scheduling
5377
5378 B<The functionality described in this section is fairly new
5379 and may be subject to change.>
5380
5381 The following function can be used to compute a schedule
5382 for a union of domains.
5383 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
5384 to that of C<Pluto>.
5385 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
5386 be selected.
5387 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
5388 That is, all dependence distances over these dependences in the
5389 scheduled space are lexicographically positive.
5390 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
5391 C<proximity> dependences.
5392 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
5393 for groups of domains where the dependence distances have only
5394 non-negative values.
5395 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
5396 distances are only minimized during the extension to a
5397 full-dimensional schedule.
5398
5399         #include <isl/schedule.h>
5400         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
5401                 __isl_take isl_union_set *domain,
5402                 __isl_take isl_union_map *validity,
5403                 __isl_take isl_union_map *proximity);
5404         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
5405
5406 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
5407 from an C<isl_schedule> using the following function.
5408
5409         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
5410                 __isl_keep isl_schedule *sched);
5411
5412 A representation of the schedule can be printed using
5413          
5414         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
5415                 __isl_take isl_printer *p,
5416                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5417
5418 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
5419 using the following function.
5420
5421         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
5422                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5423
5424 The individual bands can be visited in depth-first post-order
5425 using the following function.
5426
5427         #include <isl/schedule.h>
5428         int isl_schedule_foreach_band(
5429                 __isl_keep isl_schedule *sched,
5430                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5431                 void *user);
5432
5433 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
5434 The bands inside the list can be copied and freed using the following
5435 functions.
5436
5437         #include <isl/band.h>
5438         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
5439                 __isl_keep isl_band *band);
5440         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
5441
5442 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
5443 These are referred to as the members of the band.
5444 The section of the schedule that corresponds to the band is
5445 referred to as the partial schedule of the band.
5446 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
5447 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
5448 dimensions form the suffix schedule.
5449 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
5450 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
5451 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
5452 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
5453 The properties of a band can be inspected using the following functions.
5454
5455         #include <isl/band.h>
5456         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
5457
5458         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
5459         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
5460                 __isl_keep isl_band *band);
5461
5462         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
5463                 __isl_keep isl_band *band);
5464         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
5465                 __isl_keep isl_band *band);
5466         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
5467                 __isl_keep isl_band *band);
5468
5469         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
5470         int isl_band_member_is_zero_distance(
5471                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
5472
5473         int isl_band_list_foreach_band(
5474                 __isl_keep isl_band_list *list,
5475                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5476                 void *user);
5477
5478 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
5479 distance'' if it does not carry any proximity dependences
5480 within its band.
5481 That is, if the dependence distances of the proximity
5482 dependences are all zero in that direction (for fixed
5483 iterations of outer bands).
5484 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
5485 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
5486 in depth-first post-order.
5487
5488 A band can be tiled using the following function.
5489
5490         #include <isl/band.h>
5491         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
5492                 __isl_take isl_vec *sizes);
5493
5494         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
5495                 int val);
5496         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
5497         int isl_options_set_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx,
5498                 int val);
5499         int isl_options_get_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx);
5500
5501 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
5502 inside its schedule.
5503 A new child band is created to represent the point loops and it is
5504 inserted between the modified band and its children.
5505 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
5506 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
5507 If the C<tile_shift_point_loops> option is set, then the point loops
5508 are shifted to start at zero.
5509
5510 A band can be split into two nested bands using the following function.
5511
5512         int isl_band_split(__isl_keep isl_band *band, int pos);
5513
5514 The resulting outer band contains the first C<pos> dimensions of C<band>
5515 while the inner band contains the remaining dimensions.
5516
5517 A representation of the band can be printed using
5518
5519         #include <isl/band.h>
5520         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
5521                 __isl_take isl_printer *p,
5522                 __isl_keep isl_band *band);
5523
5524 =head3 Options
5525
5526         #include <isl/schedule.h>
5527         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
5528                 isl_ctx *ctx, int val);
5529         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
5530                 isl_ctx *ctx);
5531         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
5532                 isl_ctx *ctx, int val);
5533         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
5534                 isl_ctx *ctx);
5535         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
5536         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
5537         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
5538                 isl_ctx *ctx, int val);
5539         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
5540                 isl_ctx *ctx);
5541         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
5542                 isl_ctx *ctx, int val);
5543         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
5544                 isl_ctx *ctx);
5545         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
5546                 isl_ctx *ctx, int val);
5547         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
5548                 isl_ctx *ctx);
5549         int isl_options_set_schedule_algorithm(
5550                 isl_ctx *ctx, int val);
5551         int isl_options_get_schedule_algorithm(
5552                 isl_ctx *ctx);
5553         int isl_options_set_schedule_separate_components(
5554                 isl_ctx *ctx, int val);
5555         int isl_options_get_schedule_separate_components(
5556                 isl_ctx *ctx);
5557
5558 =over
5559
5560 =item * schedule_max_coefficient
5561
5562 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
5563 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
5564 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
5565 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
5566 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
5567 coefficients.
5568
5569 =item * schedule_max_constant_term
5570
5571 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
5572 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
5573 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
5574 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
5575 bounds on the constant coefficients.
5576
5577 =item * schedule_fuse
5578
5579 This option controls the level of fusion.
5580 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
5581 resulting schedule will be distributed as much as possible.
5582 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
5583 try to fuse loops in the resulting schedule.
5584
5585 =item * schedule_maximize_band_depth
5586
5587 If this option is set, we do not split bands at the point
5588 where we detect splitting is necessary. Instead, we
5589 backtrack and split bands as early as possible. This
5590 reduces the number of splits and maximizes the width of
5591 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
5592 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
5593 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
5594 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
5595
5596 =item * schedule_outer_zero_distance
5597
5598 If this option is set, then we try to construct schedules
5599 where the outermost scheduling dimension in each band
5600 results in a zero dependence distance over the proximity
5601 dependences.
5602
5603 =item * schedule_split_scaled
5604
5605 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
5606 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
5607 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
5608 divisor.
5609 The constant term is then placed in a separate band and the linear
5610 part is reduced.
5611
5612 =item * schedule_algorithm
5613
5614 Selects the scheduling algorithm to be used.
5615 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
5616 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
5617
5618 =item * schedule_separate_components
5619
5620 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
5621 then these components are scheduled separately.
5622 If this option is not set, then some iterations of the domains
5623 in these components may be scheduled together.
5624 If this option is set, then the components are given consecutive
5625 schedules.
5626
5627 =back
5628
5629 =head2 AST Generation
5630
5631 This section describes the C<isl> functionality for generating
5632 ASTs that visit all the elements
5633 in a domain in an order specified by a schedule.
5634 In particular, given a C<isl_union_map>, an AST is generated
5635 that visits all the elements in the domain of the C<isl_union_map>
5636 according to the lexicographic order of the corresponding image
5637 element(s).  If the range of the C<isl_union_map> consists of
5638 elements in more than one space, then each of these spaces is handled
5639 separately in an arbitrary order.
5640 It should be noted that the image elements only specify the I<order>
5641 in which the corresponding domain elements should be visited.
5642 No direct relation between the image elements and the loop iterators
5643 in the generated AST should be assumed.
5644
5645 Each AST is generated within a build.  The initial build
5646 simply specifies the constraints on the parameters (if any)
5647 and can be created, inspected, copied and freed using the following functions.
5648
5649         #include <isl/ast_build.h>
5650         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_from_context(
5651                 __isl_take isl_set *set);
5652         isl_ctx *isl_ast_build_get_ctx(
5653                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5654         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_copy(
5655                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5656         void *isl_ast_build_free(
5657                 __isl_take isl_ast_build *build);
5658
5659 The C<set> argument is usually a parameter set with zero or more parameters.
5660 More C<isl_ast_build> functions are described in L</"Nested AST Generation">
5661 and L</"Fine-grained Control over AST Generation">.
5662 Finally, the AST itself can be constructed using the following
5663 function.
5664
5665         #include <isl/ast_build.h>
5666         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_build_ast_from_schedule(
5667                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5668                 __isl_take isl_union_map *schedule);
5669
5670 =head3 Inspecting the AST
5671
5672 The basic properties of an AST node can be obtained as follows.
5673
5674         #include <isl/ast.h>
5675         isl_ctx *isl_ast_node_get_ctx(
5676                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5677         enum isl_ast_node_type isl_ast_node_get_type(
5678                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5679
5680 The type of an AST node is one of
5681 C<isl_ast_node_for>,
5682 C<isl_ast_node_if>,
5683 C<isl_ast_node_block> or
5684 C<isl_ast_node_user>.
5685 An C<isl_ast_node_for> represents a for node.
5686 An C<isl_ast_node_if> represents an if node.
5687 An C<isl_ast_node_block> represents a compound node.
5688 An C<isl_ast_node_user> represents an expression statement.
5689 An expression statement typically corresponds to a domain element, i.e.,
5690 one of the elements that is visited by the AST.
5691
5692 Each type of node has its own additional properties.
5693
5694         #include <isl/ast.h>
5695         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_iterator(
5696                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5697         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_init(
5698                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5699         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_cond(
5700                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5701         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_inc(
5702                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5703         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_for_get_body(
5704                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5705         int isl_ast_node_for_is_degenerate(
5706                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5707
5708 An C<isl_ast_for> is considered degenerate if it is known to execute
5709 exactly once.
5710
5711         #include <isl/ast.h>
5712         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_if_get_cond(
5713                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5714         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_then(
5715                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5716         int isl_ast_node_if_has_else(
5717                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5718         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_else(
5719                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5720
5721         __isl_give isl_ast_node_list *
5722         isl_ast_node_block_get_children(
5723                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5724
5725         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_user_get_expr(
5726                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5727
5728 Each of the returned C<isl_ast_expr>s can in turn be inspected using
5729 the following functions.
5730
5731         #include <isl/ast.h>
5732         isl_ctx *isl_ast_expr_get_ctx(
5733                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5734         enum isl_ast_expr_type isl_ast_expr_get_type(
5735                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5736
5737 The type of an AST expression is one of
5738 C<isl_ast_expr_op>,
5739 C<isl_ast_expr_id> or
5740 C<isl_ast_expr_int>.
5741 An C<isl_ast_expr_op> represents the result of an operation.
5742 An C<isl_ast_expr_id> represents an identifier.
5743 An C<isl_ast_expr_int> represents an integer value.
5744
5745 Each type of expression has its own additional properties.
5746
5747         #include <isl/ast.h>
5748         enum isl_ast_op_type isl_ast_expr_get_op_type(
5749                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5750         int isl_ast_expr_get_op_n_arg(__isl_keep isl_ast_expr *expr);
5751         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_get_op_arg(
5752                 __isl_keep isl_ast_expr *expr, int pos);
5753         int isl_ast_node_foreach_ast_op_type(
5754                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5755                 int (*fn)(enum isl_ast_op_type type, void *user),
5756                 void *user);
5757
5758 C<isl_ast_expr_get_op_type> returns the type of the operation
5759 performed.  C<isl_ast_expr_get_op_n_arg> returns the number of
5760 arguments.  C<isl_ast_expr_get_op_arg> returns the specified
5761 argument.
5762 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> calls C<fn> for each distinct
5763 C<isl_ast_op_type> that appears in C<node>.
5764 The operation type is one of the following.
5765
5766 =over
5767
5768 =item C<isl_ast_op_and>
5769
5770 Logical I<and> of two arguments.
5771 Both arguments can be evaluated.
5772
5773 =item C<isl_ast_op_and_then>
5774
5775 Logical I<and> of two arguments.
5776 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to true.
5777
5778 =item C<isl_ast_op_or>
5779
5780 Logical I<or> of two arguments.
5781 Both arguments can be evaluated.
5782
5783 =item C<isl_ast_op_or_else>
5784
5785 Logical I<or> of two arguments.
5786 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to false.
5787
5788 =item C<isl_ast_op_max>
5789
5790 Maximum of two or more arguments.
5791
5792 =item C<isl_ast_op_min>
5793
5794 Minimum of two or more arguments.
5795
5796 =item C<isl_ast_op_minus>
5797
5798 Change sign.
5799
5800 =item C<isl_ast_op_add>
5801
5802 Sum of two arguments.
5803
5804 =item C<isl_ast_op_sub>
5805
5806 Difference of two arguments.
5807
5808 =item C<isl_ast_op_mul>
5809
5810 Product of two arguments.
5811
5812 =item C<isl_ast_op_div>
5813
5814 Exact division.  That is, the result is known to be an integer.
5815
5816 =item C<isl_ast_op_fdiv_q>
5817
5818 Result of integer division, rounded towards negative
5819 infinity.
5820
5821 =item C<isl_ast_op_pdiv_q>
5822
5823 Result of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5824
5825 =item C<isl_ast_op_pdiv_r>
5826
5827 Remainder of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5828
5829 =item C<isl_ast_op_cond>
5830
5831 Conditional operator defined on three arguments.
5832 If the first argument evaluates to true, then the result
5833 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5834 is equal to the third argument.
5835 The second and third argument may only be evaluated if
5836 the first argument evaluates to true and false, respectively.
5837 Corresponds to C<a ? b : c> in C.
5838
5839 =item C<isl_ast_op_select>
5840
5841 Conditional operator defined on three arguments.
5842 If the first argument evaluates to true, then the result
5843 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5844 is equal to the third argument.
5845 The second and third argument may be evaluated independently
5846 of the value of the first argument.
5847 Corresponds to C<a * b + (1 - a) * c> in C.
5848
5849 =item C<isl_ast_op_eq>
5850
5851 Equality relation.
5852
5853 =item C<isl_ast_op_le>
5854
5855 Less than or equal relation.
5856
5857 =item C<isl_ast_op_lt>
5858
5859 Less than relation.
5860
5861 =item C<isl_ast_op_ge>
5862
5863 Greater than or equal relation.
5864
5865 =item C<isl_ast_op_gt>
5866
5867 Greater than relation.
5868
5869 =item C<isl_ast_op_call>
5870
5871 A function call.
5872 The number of arguments of the C<isl_ast_expr> is one more than
5873 the number of arguments in the function call, the first argument
5874 representing the function being called.
5875
5876 =back
5877
5878         #include <isl/ast.h>
5879         __isl_give isl_id *isl_ast_expr_get_id(
5880                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5881
5882 Return the identifier represented by the AST expression.
5883
5884         #include <isl/ast.h>
5885         int isl_ast_expr_get_int(__isl_keep isl_ast_expr *expr,
5886                 isl_int *v);
5887
5888 Return the integer represented by the AST expression.
5889 Note that the integer is returned through the C<v> argument.
5890 The return value of the function itself indicates whether the
5891 operation was performed successfully.
5892
5893 =head3 Manipulating and printing the AST
5894
5895 AST nodes can be copied and freed using the following functions.
5896
5897         #include <isl/ast.h>
5898         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_copy(
5899                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5900         void *isl_ast_node_free(__isl_take isl_ast_node *node);
5901
5902 AST expressions can be copied and freed using the following functions.
5903
5904         #include <isl/ast.h>
5905         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_copy(
5906                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5907         void *isl_ast_expr_free(__isl_take isl_ast_expr *expr);
5908
5909 New AST expressions can be created either directly or within
5910 the context of an C<isl_ast_build>.
5911
5912         #include <isl/ast.h>
5913         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_id(
5914                 __isl_take isl_id *id);
5915         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_neg(
5916                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
5917         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_add(
5918                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5919                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5920         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_sub(
5921                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5922                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5923         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_mul(
5924                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5925                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5926         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_div(
5927                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5928                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5929         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_and(
5930                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5931                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5932         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_or(
5933                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5934                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5935
5936         #include <isl/ast_build.h>
5937         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_pw_aff(
5938                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5939                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
5940         __isl_give isl_ast_expr *
5941         isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff(
5942                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5943                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
5944
5945 The domains of C<pa> and C<pma> should correspond
5946 to the schedule space of C<build>.
5947 The tuple id of C<pma> is used as the function being called.
5948
5949 User specified data can be attached to an C<isl_ast_node> and obtained
5950 from the same C<isl_ast_node> using the following functions.
5951
5952         #include <isl/ast.h>
5953         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_set_annotation(
5954                 __isl_take isl_ast_node *node,
5955                 __isl_take isl_id *annotation);
5956         __isl_give isl_id *isl_ast_node_get_annotation(
5957                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5958
5959 Basic printing can be performed using the following functions.
5960
5961         #include <isl/ast.h>
5962         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_expr(
5963                 __isl_take isl_printer *p,
5964                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5965         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_node(
5966                 __isl_take isl_printer *p,
5967                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5968
5969 More advanced printing can be performed using the following functions.
5970
5971         #include <isl/ast.h>
5972         __isl_give isl_printer *isl_ast_op_type_print_macro(
5973                 enum isl_ast_op_type type,
5974                 __isl_take isl_printer *p);
5975         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print_macros(
5976                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5977                 __isl_take isl_printer *p);
5978         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print(
5979                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5980                 __isl_take isl_printer *p,
5981                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5982         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_for_print(
5983                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5984                 __isl_take isl_printer *p,
5985                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5986         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_if_print(
5987                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5988                 __isl_take isl_printer *p,
5989                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
5990
5991 While printing an C<isl_ast_node> in C<ISL_FORMAT_C>,
5992 C<isl> may print out an AST that makes use of macros such
5993 as C<floord>, C<min> and C<max>.
5994 C<isl_ast_op_type_print_macro> prints out the macro
5995 corresponding to a specific C<isl_ast_op_type>.
5996 C<isl_ast_node_print_macros> scans the C<isl_ast_node>
5997 for expressions where these macros would be used and prints
5998 out the required macro definitions.
5999 Essentially, C<isl_ast_node_print_macros> calls
6000 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> with C<isl_ast_op_type_print_macro>
6001 as function argument.
6002 C<isl_ast_node_print>, C<isl_ast_node_for_print> and
6003 C<isl_ast_node_if_print> print an C<isl_ast_node>
6004 in C<ISL_FORMAT_C>, but allow for some extra control
6005 through an C<isl_ast_print_options> object.
6006 This object can be created using the following functions.
6007
6008         #include <isl/ast.h>
6009         __isl_give isl_ast_print_options *
6010         isl_ast_print_options_alloc(isl_ctx *ctx);
6011         __isl_give isl_ast_print_options *
6012         isl_ast_print_options_copy(
6013                 __isl_keep isl_ast_print_options *options);
6014         void *isl_ast_print_options_free(
6015                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6016
6017         __isl_give isl_ast_print_options *
6018         isl_ast_print_options_set_print_user(
6019                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
6020                 __isl_give isl_printer *(*print_user)(
6021                         __isl_take isl_printer *p,
6022                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
6023                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
6024                 void *user);
6025         __isl_give isl_ast_print_options *
6026         isl_ast_print_options_set_print_for(
6027                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
6028                 __isl_give isl_printer *(*print_for)(
6029                         __isl_take isl_printer *p,
6030                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
6031                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
6032                 void *user);
6033
6034 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_user>
6035 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_user> needs to
6036 be printed.
6037 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for>
6038 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_for> needs to
6039 be printed.
6040 Note that C<isl_ast_node_for_print> will I<not> call the
6041 callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for> on the node
6042 on which C<isl_ast_node_for_print> is called, but only on nested
6043 nodes of type C<isl_ast_node_for>.  It is therefore safe to
6044 call C<isl_ast_node_for_print> from within the callback set by
6045 C<isl_ast_print_options_set_print_for>.
6046
6047 The following option determines the type to be used for iterators
6048 while printing the AST.
6049
6050         int isl_options_set_ast_iterator_type(
6051                 isl_ctx *ctx, const char *val);
6052         const char *isl_options_get_ast_iterator_type(
6053                 isl_ctx *ctx);
6054
6055 =head3 Options
6056
6057         #include <isl/ast_build.h>
6058         int isl_options_set_ast_build_atomic_upper_bound(
6059                 isl_ctx *ctx, int val);
6060         int isl_options_get_ast_build_atomic_upper_bound(
6061                 isl_ctx *ctx);
6062         int isl_options_set_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx,
6063                 int val);
6064         int isl_options_get_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx);
6065         int isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(
6066                 isl_ctx *ctx, int val);
6067         int isl_options_get_ast_build_exploit_nested_bounds(
6068                 isl_ctx *ctx);
6069         int isl_options_set_ast_build_group_coscheduled(
6070                 isl_ctx *ctx, int val);
6071         int isl_options_get_ast_build_group_coscheduled(
6072                 isl_ctx *ctx);
6073         int isl_options_set_ast_build_scale_strides(
6074                 isl_ctx *ctx, int val);
6075         int isl_options_get_ast_build_scale_strides(
6076                 isl_ctx *ctx);
6077         int isl_options_set_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx,
6078                 int val);
6079         int isl_options_get_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx);
6080         int isl_options_set_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx,
6081                 int val);
6082         int isl_options_get_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx);
6083
6084 =over
6085
6086 =item * ast_build_atomic_upper_bound
6087
6088 Generate loop upper bounds that consist of the current loop iterator,
6089 an operator and an expression not involving the iterator.
6090 If this option is not set, then the current loop iterator may appear
6091 several times in the upper bound.
6092 For example, when this option is turned off, AST generation
6093 for the schedule
6094
6095         [n] -> { A[i] -> [i] : 0 <= i <= 100, n }
6096
6097 produces
6098
6099         for (int c0 = 0; c0 <= 100 && n >= c0; c0 += 1)
6100           A(c0);
6101
6102 When the option is turned on, the following AST is generated
6103
6104         for (int c0 = 0; c0 <= min(100, n); c0 += 1)
6105           A(c0);
6106
6107 =item * ast_build_prefer_pdiv
6108
6109 If this option is turned off, then the AST generation will
6110 produce ASTs that may only contain C<isl_ast_op_fdiv_q>
6111 operators, but no C<isl_ast_op_pdiv_q> or
6112 C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6113 If this options is turned on, then C<isl> will try to convert
6114 some of the C<isl_ast_op_fdiv_q> operators to (expressions containing)
6115 C<isl_ast_op_pdiv_q> or C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6116
6117 =item * ast_build_exploit_nested_bounds
6118
6119 Simplify conditions based on bounds of nested for loops.
6120 In particular, remove conditions that are implied by the fact
6121 that one or more nested loops have at least one iteration,
6122 meaning that the upper bound is at least as large as the lower bound.
6123 For example, when this option is turned off, AST generation
6124 for the schedule
6125
6126         [N,M] -> { A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i <= N and
6127                                         0 <= j <= M }
6128
6129 produces
6130
6131         if (M >= 0)
6132           for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6133             for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6134               A(c0, c1);
6135
6136 When the option is turned on, the following AST is generated
6137
6138         for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6139           for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6140             A(c0, c1);
6141
6142 =item * ast_build_group_coscheduled
6143
6144 If two domain elements are assigned the same schedule point, then
6145 they may be executed in any order and they may even appear in different
6146 loops.  If this options is set, then the AST generator will make
6147 sure that coscheduled domain elements do not appear in separate parts
6148 of the AST.  This is useful in case of nested AST generation
6149 if the outer AST generation is given only part of a schedule
6150 and the inner AST generation should handle the domains that are
6151 coscheduled by this initial part of the schedule together.
6152 For example if an AST is generated for a schedule
6153
6154         { A[i] -> [0]; B[i] -> [0] }
6155
6156 then the C<isl_ast_build_set_create_leaf> callback described
6157 below may get called twice, once for each domain.
6158 Setting this option ensures that the callback is only called once
6159 on both domains together.
6160
6161 =item * ast_build_separation_bounds
6162
6163 This option specifies which bounds to use during separation.
6164 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_IMPLICIT>
6165 then all (possibly implicit) bounds on the current dimension will
6166 be used during separation.
6167 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_EXPLICIT>
6168 then only those bounds that are explicitly available will
6169 be used during separation.
6170
6171 =item * ast_build_scale_strides
6172
6173 This option specifies whether the AST generator is allowed
6174 to scale down iterators of strided loops.
6175
6176 =item * ast_build_allow_else
6177
6178 This option specifies whether the AST generator is allowed
6179 to construct if statements with else branches.
6180
6181 =item * ast_build_allow_or
6182
6183 This option specifies whether the AST generator is allowed
6184 to construct if conditions with disjunctions.
6185
6186 =back
6187
6188 =head3 Fine-grained Control over AST Generation
6189
6190 Besides specifying the constraints on the parameters,
6191 an C<isl_ast_build> object can be used to control
6192 various aspects of the AST generation process.
6193 The most prominent way of control is through ``options'',
6194 which can be set using the following function.
6195
6196         #include <isl/ast_build.h>
6197         __isl_give isl_ast_build *
6198         isl_ast_build_set_options(
6199                 __isl_take isl_ast_build *control,
6200                 __isl_take isl_union_map *options);
6201
6202 The options are encoded in an <isl_union_map>.
6203 The domain of this union relation refers to the schedule domain,
6204 i.e., the range of the schedule passed to C<isl_ast_build_ast_from_schedule>.
6205 In the case of nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6206 the domain of C<options> should refer to the extra piece of the schedule.
6207 That is, it should be equal to the range of the wrapped relation in the
6208 range of the schedule.
6209 The range of the options can consist of elements in one or more spaces,
6210 the names of which determine the effect of the option.
6211 The values of the range typically also refer to the schedule dimension
6212 to which the option applies.  In case of nested AST generation
6213 (see L</"Nested AST Generation">), these values refer to the position
6214 of the schedule dimension within the innermost AST generation.
6215 The constraints on the domain elements of
6216 the option should only refer to this dimension and earlier dimensions.
6217 We consider the following spaces.
6218
6219 =over
6220
6221 =item C<separation_class>
6222
6223 This space is a wrapped relation between two one dimensional spaces.
6224 The input space represents the schedule dimension to which the option
6225 applies and the output space represents the separation class.
6226 While constructing a loop corresponding to the specified schedule
6227 dimension(s), the AST generator will try to generate separate loops
6228 for domain elements that are assigned different classes.
6229 If only some of the elements are assigned a class, then those elements
6230 that are not assigned any class will be treated as belonging to a class
6231 that is separate from the explicitly assigned classes.
6232 The typical use case for this option is to separate full tiles from
6233 partial tiles.
6234 The other options, described below, are applied after the separation
6235 into classes.
6236
6237 As an example, consider the separation into full and partial tiles
6238 of a tiling of a triangular domain.
6239 Take, for example, the domain
6240
6241         { A[i,j] : 0 <= i,j and i + j <= 100 }
6242
6243 and a tiling into tiles of 10 by 10.  The input to the AST generator
6244 is then the schedule
6245
6246         { A[i,j] -> [([i/10]),[j/10],i,j] : 0 <= i,j and
6247                                                 i + j <= 100 }
6248
6249 Without any options, the following AST is generated
6250
6251         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1)
6252           for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6253             for (int c2 = 10 * c0;
6254                  c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6255                  c2 += 1)
6256               for (int c3 = 10 * c1;
6257                    c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6258                    c3 += 1)
6259                 A(c2, c3);
6260
6261 Separation into full and partial tiles can be obtained by assigning
6262 a class, say C<0>, to the full tiles.  The full tiles are represented by those
6263 values of the first and second schedule dimensions for which there are
6264 values of the third and fourth dimensions to cover an entire tile.
6265 That is, we need to specify the following option
6266
6267         { [a,b,c,d] -> separation_class[[0]->[0]] :
6268                 exists b': 0 <= 10a,10b' and
6269                            10a+9+10b'+9 <= 100;
6270           [a,b,c,d] -> separation_class[[1]->[0]] :
6271                 0 <= 10a,10b and 10a+9+10b+9 <= 100 }
6272
6273 which simplifies to
6274
6275         { [a, b, c, d] -> separation_class[[1] -> [0]] :
6276                 a >= 0 and b >= 0 and b <= 8 - a;
6277           [a, b, c, d] -> separation_class[[0] -> [0]] :
6278                 a >= 0 and a <= 8 }
6279
6280 With this option, the generated AST is as follows
6281
6282         {
6283           for (int c0 = 0; c0 <= 8; c0 += 1) {
6284             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 8; c1 += 1)
6285               for (int c2 = 10 * c0;
6286                    c2 <= 10 * c0 + 9; c2 += 1)
6287                 for (int c3 = 10 * c1;
6288                      c3 <= 10 * c1 + 9; c3 += 1)
6289                   A(c2, c3);
6290             for (int c1 = -c0 + 9; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6291               for (int c2 = 10 * c0;
6292                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6293                    c2 += 1)
6294                 for (int c3 = 10 * c1;
6295                      c3 <= min(-c2 + 100, 10 * c1 + 9);
6296                      c3 += 1)
6297                   A(c2, c3);
6298           }
6299           for (int c0 = 9; c0 <= 10; c0 += 1)
6300             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6301               for (int c2 = 10 * c0;
6302                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6303                    c2 += 1)
6304                 for (int c3 = 10 * c1;
6305                      c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6306                      c3 += 1)
6307                   A(c2, c3);
6308         }
6309
6310 =item C<separate>
6311
6312 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6313 to which ``separation'' should be applied.  Separation tries to split
6314 a loop into several pieces if this can avoid the generation of guards
6315 inside the loop.
6316 See also the C<atomic> option.
6317
6318 =item C<atomic>
6319
6320 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6321 for which the domains should be considered ``atomic''.  That is, the
6322 AST generator will make sure that any given domain space will only appear
6323 in a single loop at the specified level.
6324
6325 Consider the following schedule
6326
6327         { a[i] -> [i] : 0 <= i < 10;
6328           b[i] -> [i+1] : 0 <= i < 10 }
6329
6330 If the following option is specified
6331
6332         { [i] -> separate[x] }
6333
6334 then the following AST will be generated
6335
6336         {
6337           a(0);
6338           for (int c0 = 1; c0 <= 9; c0 += 1) {
6339             a(c0);
6340             b(c0 - 1);
6341           }
6342           b(9);
6343         }
6344
6345 If, on the other hand, the following option is specified
6346
6347         { [i] -> atomic[x] }
6348
6349 then the following AST will be generated
6350
6351         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1) {
6352           if (c0 <= 9)
6353             a(c0);
6354           if (c0 >= 1)
6355             b(c0 - 1);
6356         }
6357
6358 If neither C<atomic> nor C<separate> is specified, then the AST generator
6359 may produce either of these two results or some intermediate form.
6360
6361 =item C<unroll>
6362
6363 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6364 that should be I<completely> unrolled.
6365 To obtain a partial unrolling, the user should apply an additional
6366 strip-mining to the schedule and fully unroll the inner loop.
6367
6368 =back
6369
6370 Additional control is available through the following functions.
6371
6372         #include <isl/ast_build.h>
6373         __isl_give isl_ast_build *
6374         isl_ast_build_set_iterators(
6375                 __isl_take isl_ast_build *control,
6376                 __isl_take isl_id_list *iterators);
6377
6378 The function C<isl_ast_build_set_iterators> allows the user to
6379 specify a list of iterator C<isl_id>s to be used as iterators.
6380 If the input schedule is injective, then
6381 the number of elements in this list should be as large as the dimension
6382 of the schedule space, but no direct correspondence should be assumed
6383 between dimensions and elements.
6384 If the input schedule is not injective, then an additional number
6385 of C<isl_id>s equal to the largest dimension of the input domains
6386 may be required.
6387 If the number of provided C<isl_id>s is insufficient, then additional
6388 names are automatically generated.
6389
6390         #include <isl/ast_build.h>
6391         __isl_give isl_ast_build *
6392         isl_ast_build_set_create_leaf(
6393                 __isl_take isl_ast_build *control,
6394                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6395                         __isl_take isl_ast_build *build,
6396                         void *user), void *user);
6397
6398 The
6399 C<isl_ast_build_set_create_leaf> function allows for the
6400 specification of a callback that should be called whenever the AST
6401 generator arrives at an element of the schedule domain.
6402 The callback should return an AST node that should be inserted
6403 at the corresponding position of the AST.  The default action (when
6404 the callback is not set) is to continue generating parts of the AST to scan
6405 all the domain elements associated to the schedule domain element
6406 and to insert user nodes, ``calling'' the domain element, for each of them.
6407 The C<build> argument contains the current state of the C<isl_ast_build>.
6408 To ease nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6409 all control information that is
6410 specific to the current AST generation such as the options and
6411 the callbacks has been removed from this C<isl_ast_build>.
6412 The callback would typically return the result of a nested
6413 AST generation or a
6414 user defined node created using the following function.
6415
6416         #include <isl/ast.h>
6417         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_alloc_user(
6418                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6419
6420         #include <isl/ast_build.h>
6421         __isl_give isl_ast_build *
6422         isl_ast_build_set_at_each_domain(
6423                 __isl_take isl_ast_build *build,
6424                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6425                         __isl_take isl_ast_node *node,
6426                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6427                         void *user), void *user);
6428         __isl_give isl_ast_build *
6429         isl_ast_build_set_before_each_for(
6430                 __isl_take isl_ast_build *build,
6431                 __isl_give isl_id *(*fn)(
6432                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6433                         void *user), void *user);
6434         __isl_give isl_ast_build *
6435         isl_ast_build_set_after_each_for(
6436                 __isl_take isl_ast_build *build,
6437                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6438                         __isl_take isl_ast_node *node,
6439                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6440                         void *user), void *user);
6441
6442 The callback set by C<isl_ast_build_set_at_each_domain> will
6443 be called for each domain AST node.
6444 The callbacks set by C<isl_ast_build_set_before_each_for>
6445 and C<isl_ast_build_set_after_each_for> will be called
6446 for each for AST node.  The first will be called in depth-first
6447 pre-order, while the second will be called in depth-first post-order.
6448 Since C<isl_ast_build_set_before_each_for> is called before the for
6449 node is actually constructed, it is only passed an C<isl_ast_build>.
6450 The returned C<isl_id> will be added as an annotation (using
6451 C<isl_ast_node_set_annotation>) to the constructed for node.
6452 In particular, if the user has also specified an C<after_each_for>
6453 callback, then the annotation can be retrieved from the node passed to
6454 that callback using C<isl_ast_node_get_annotation>.
6455 All callbacks should C<NULL> on failure.
6456 The given C<isl_ast_build> can be used to create new
6457 C<isl_ast_expr> objects using C<isl_ast_build_expr_from_pw_aff>
6458 or C<isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff>.
6459
6460 =head3 Nested AST Generation
6461
6462 C<isl> allows the user to create an AST within the context
6463 of another AST.  These nested ASTs are created using the
6464 same C<isl_ast_build_ast_from_schedule> function that is used to create the
6465 outer AST.  The C<build> argument should be an C<isl_ast_build>
6466 passed to a callback set by
6467 C<isl_ast_build_set_create_leaf>.
6468 The space of the range of the C<schedule> argument should refer
6469 to this build.  In particular, the space should be a wrapped
6470 relation and the domain of this wrapped relation should be the
6471 same as that of the range of the schedule returned by
6472 C<isl_ast_build_get_schedule> below.
6473 In practice, the new schedule is typically
6474 created by calling C<isl_union_map_range_product> on the old schedule
6475 and some extra piece of the schedule.
6476 The space of the schedule domain is also available from
6477 the C<isl_ast_build>.
6478
6479         #include <isl/ast_build.h>
6480         __isl_give isl_union_map *isl_ast_build_get_schedule(
6481                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6482         __isl_give isl_space *isl_ast_build_get_schedule_space(
6483                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6484         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_restrict(
6485                 __isl_take isl_ast_build *build,
6486                 __isl_take isl_set *set);
6487
6488 The C<isl_ast_build_get_schedule> function returns a (partial)
6489 schedule for the domains elements for which part of the AST still needs to
6490 be generated in the current build.
6491 In particular, the domain elements are mapped to those iterations of the loops
6492 enclosing the current point of the AST generation inside which
6493 the domain elements are executed.
6494 No direct correspondence between
6495 the input schedule and this schedule should be assumed.
6496 The space obtained from C<isl_ast_build_get_schedule_space> can be used
6497 to create a set for C<isl_ast_build_restrict> to intersect
6498 with the current build.  In particular, the set passed to
6499 C<isl_ast_build_restrict> can have additional parameters.
6500 The ids of the set dimensions in the space returned by
6501 C<isl_ast_build_get_schedule_space> correspond to the
6502 iterators of the already generated loops.
6503 The user should not rely on the ids of the output dimensions
6504 of the relations in the union relation returned by
6505 C<isl_ast_build_get_schedule> having any particular value.
6506
6507 =head1 Applications
6508
6509 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
6510 it also contains some basic applications that use some
6511 of the functionality of C<isl>.
6512 The input may be specified in either the L<isl format>
6513 or the L<PolyLib format>.
6514
6515 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
6516
6517 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
6518 an integer element of the polyhedron, if there is any.
6519 The first column in the output is the denominator and is always
6520 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
6521 then a vector of length zero is printed.
6522
6523 =head2 C<isl_pip>
6524
6525 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
6526 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
6527 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
6528 of constraints on a parametric polyhedron.
6529 The coefficients of the parameters appear in the last columns
6530 (but before the final constant column).
6531 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
6532 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
6533 is just a dump of the internal state.
6534
6535 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
6536
6537 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
6538 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
6539 If an affine objective function
6540 is given, then the constant should appear in the last column.
6541
6542 =head2 C<isl_polytope_scan>
6543
6544 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
6545 all integer points in the polytope.
6546
6547 =head2 C<isl_codegen>
6548
6549 Given a schedule, a context set and an options relation,
6550 C<isl_codegen> prints out an AST that scans the domain elements
6551 of the schedule in the order of their image(s) taking into account
6552 the constraints in the context set.