ab1081e7aa2ff4932df9f55f7ccef0ac37ed1d87
[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_basic_set *isl_basic_set_fix_val(
2287                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2288                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2289                 __isl_take isl_val *v);
2290         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
2291                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2292                 isl_int value);
2293         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
2294                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2295         __isl_give isl_set *isl_set_fix_val(
2296                 __isl_take isl_set *set,
2297                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2298                 __isl_take isl_val *v);
2299         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
2300                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2301                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2302         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_val(
2303                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2304                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2305                 __isl_take isl_val *v);
2306         __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
2307                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2308                 isl_int value);
2309         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
2310                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2311         __isl_give isl_map *isl_map_fix_val(
2312                 __isl_take isl_map *map,
2313                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2314                 __isl_take isl_val *v);
2315
2316 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2317 dimension has the fixed given value.
2318
2319         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
2320                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2321                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2322         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_upper_bound_si(
2323                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2324                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2325         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(
2326                 __isl_take isl_set *set,
2327                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2328                 isl_int value);
2329         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
2330                 __isl_take isl_set *set,
2331                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2332         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_val(
2333                 __isl_take isl_set *set,
2334                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2335                 __isl_take isl_val *value);
2336         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
2337                 __isl_take isl_map *map,
2338                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2339         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(
2340                 __isl_take isl_set *set,
2341                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2342                 isl_int value);
2343         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
2344                 __isl_take isl_set *set,
2345                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2346         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_val(
2347                 __isl_take isl_set *set,
2348                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2349                 __isl_take isl_val *value);
2350         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
2351                 __isl_take isl_map *map,
2352                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2353
2354 Intersect the set or relation with the half-space where the given
2355 dimension has a value bounded by the fixed given integer value.
2356
2357         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
2358                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2359                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2360         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
2361                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2362                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2363                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2364         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
2365                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2366                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2367
2368 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2369 dimensions are equal to each other.
2370
2371         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
2372                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2373                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2374
2375 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2376 dimensions have opposite values.
2377
2378         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_ge(
2379                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2380                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2381                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2382         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2383                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2384                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2385         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_gt(
2386                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2387                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2388                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2389         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2390                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2391                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2392
2393 Intersect the relation with the half-space where the given
2394 dimensions satisfy the given ordering.
2395
2396 =item * Identity
2397
2398         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2399                 __isl_take isl_set *set);
2400         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2401                 __isl_take isl_union_set *uset);
2402
2403 Construct an identity relation on the given (union) set.
2404
2405 =item * Deltas
2406
2407         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2408                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2409         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2410         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2411                 __isl_take isl_union_map *umap);
2412
2413 These functions return a (basic) set containing the differences
2414 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2415
2416         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2417                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2418         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2419                 __isl_take isl_map *map);
2420         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2421                 __isl_take isl_union_map *umap);
2422
2423 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2424 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2425
2426 =item * Coalescing
2427
2428 Simplify the representation of a set or relation by trying
2429 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2430 basic set or relation.
2431
2432         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2433         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2434         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2435                 __isl_take isl_union_set *uset);
2436         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2437                 __isl_take isl_union_map *umap);
2438
2439 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2440 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2441 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2442 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2443 the following option.
2444
2445         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2446                 isl_ctx *ctx, int val);
2447         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2448                 isl_ctx *ctx);
2449
2450 =item * Detecting equalities
2451
2452         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2453                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2454         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2455                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2456         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2457                 __isl_take isl_set *set);
2458         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2459                 __isl_take isl_map *map);
2460         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2461                 __isl_take isl_union_set *uset);
2462         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2463                 __isl_take isl_union_map *umap);
2464
2465 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2466 equalities.
2467
2468 =item * Removing redundant constraints
2469
2470         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2471                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2472         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2473                 __isl_take isl_set *set);
2474         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2475                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2476         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2477                 __isl_take isl_map *map);
2478
2479 =item * Convex hull
2480
2481         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2482                 __isl_take isl_set *set);
2483         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2484                 __isl_take isl_map *map);
2485
2486 If the input set or relation has any existentially quantified
2487 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2488
2489 =item * Simple hull
2490
2491         __isl_give isl_basic_set *
2492         isl_set_unshifted_simple_hull(
2493                 __isl_take isl_set *set);
2494         __isl_give isl_basic_map *
2495         isl_map_unshifted_simple_hull(
2496                 __isl_take isl_map *map);
2497         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2498                 __isl_take isl_set *set);
2499         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2500                 __isl_take isl_map *map);
2501         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2502                 __isl_take isl_union_map *umap);
2503
2504 These functions compute a single basic set or relation
2505 that contains the whole input set or relation.
2506 In particular, the output is described by translates
2507 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2508 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull>, only the original
2509 constraints are used, without any translation.
2510
2511 =begin latex
2512
2513 (See \autoref{s:simple hull}.)
2514
2515 =end latex
2516
2517 =item * Affine hull
2518
2519         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2520                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2521         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2522                 __isl_take isl_set *set);
2523         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2524                 __isl_take isl_union_set *uset);
2525         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2526                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2527         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2528                 __isl_take isl_map *map);
2529         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2530                 __isl_take isl_union_map *umap);
2531
2532 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2533 per space.
2534
2535 =item * Polyhedral hull
2536
2537         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2538                 __isl_take isl_set *set);
2539         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2540                 __isl_take isl_map *map);
2541         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2542                 __isl_take isl_union_set *uset);
2543         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2544                 __isl_take isl_union_map *umap);
2545
2546 These functions compute a single basic set or relation
2547 not involving any existentially quantified variables
2548 that contains the whole input set or relation.
2549 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2550 per space.
2551
2552 =item * Other approximations
2553
2554         __isl_give isl_basic_set *
2555         isl_basic_set_drop_constraints_involving_dims(
2556                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2557                 enum isl_dim_type type,
2558                 unsigned first, unsigned n);
2559         __isl_give isl_basic_map *
2560         isl_basic_map_drop_constraints_involving_dims(
2561                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2562                 enum isl_dim_type type,
2563                 unsigned first, unsigned n);
2564         __isl_give isl_basic_set *
2565         isl_basic_set_drop_constraints_not_involving_dims(
2566                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2567                 enum isl_dim_type type,
2568                 unsigned first, unsigned n);
2569         __isl_give isl_set *
2570         isl_set_drop_constraints_involving_dims(
2571                 __isl_take isl_set *set,
2572                 enum isl_dim_type type,
2573                 unsigned first, unsigned n);
2574         __isl_give isl_map *
2575         isl_map_drop_constraints_involving_dims(
2576                 __isl_take isl_map *map,
2577                 enum isl_dim_type type,
2578                 unsigned first, unsigned n);
2579
2580 These functions drop any constraints (not) involving the specified dimensions.
2581 Note that the result depends on the representation of the input.
2582
2583 =item * Feasibility
2584
2585         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2586                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2587         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2588                 __isl_take isl_set *set);
2589         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2590                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2591         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2592                 __isl_take isl_map *map);
2593
2594 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2595 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2596
2597 =item * Optimization
2598
2599         #include <isl/ilp.h>
2600         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
2601                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2602                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
2603         __isl_give isl_val *isl_basic_set_max_val(
2604                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2605                 __isl_keep isl_aff *obj);
2606         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
2607                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2608         __isl_give isl_val *isl_set_min_val(
2609                 __isl_keep isl_set *set,
2610                 __isl_keep isl_aff *obj);
2611         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
2612                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2613         __isl_give isl_val *isl_set_max_val(
2614                 __isl_keep isl_set *set,
2615                 __isl_keep isl_aff *obj);
2616
2617 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2618 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2619 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
2620 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>, in case of
2621 an C<isl_lp_result>.  If the result is an C<isl_val> then
2622 the result is C<NULL> in case of an error, the optimal value in case
2623 there is one, negative infinity or infinity if the problem is unbounded and
2624 NaN if the problem is empty.
2625
2626 =item * Parametric optimization
2627
2628         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2629                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2630         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2631                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2632         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2633                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2634
2635 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2636 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2637 of the other set or output dimensions.
2638 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2639
2640 =item * Dual
2641
2642 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2643 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2644 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2645 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2646 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2647 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2648 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2649 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2650 in future.  In particular, future implementations may use different
2651 dualization algorithms or skip the elimination step.
2652
2653         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2654                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2655         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2656                 __isl_take isl_set *set);
2657         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2658                 __isl_take isl_union_set *bset);
2659         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2660                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2661         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2662                 __isl_take isl_set *set);
2663         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2664                 __isl_take isl_union_set *bset);
2665
2666 =item * Power
2667
2668         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power(
2669                 __isl_take isl_map *map, isl_int exp);
2670         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_fixed_power(
2671                 __isl_take isl_union_map *umap, isl_int exp);
2672
2673 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2674 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2675 of C<map> is computed.
2676
2677         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2678                 int *exact);
2679         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2680                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2681
2682 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2683 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2684 I<k>th power of C<map>.
2685 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2686 then C<*exact> is set to C<1>.
2687
2688 =item * Transitive closure
2689
2690         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2691                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2692         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2693                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2694
2695 Compute the transitive closure of C<map>.
2696 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2697 then C<*exact> is set to C<1>.
2698
2699 =item * Reaching path lengths
2700
2701         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2702                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2703
2704 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2705 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2706 end up in the given element.
2707 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2708 then C<*exact> is set to C<1>.
2709 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2710 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2711 In particular, if the input relation is a dependence relation
2712 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2713 to the free schedule.
2714 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2715 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2716 the overapproximation), then you will get an error message.
2717
2718 =item * Wrapping
2719
2720         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2721                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2722         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2723                 __isl_take isl_map *map);
2724         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2725                 __isl_take isl_union_map *umap);
2726         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2727                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2728         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2729                 __isl_take isl_set *set);
2730         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2731                 __isl_take isl_union_set *uset);
2732
2733 =item * Flattening
2734
2735 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2736 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2737 then the name of the space is also removed.
2738
2739         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2740                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2741         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2742                 __isl_take isl_set *set);
2743         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2744                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2745         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2746                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2747         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2748                 __isl_take isl_map *map);
2749         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2750                 __isl_take isl_map *map);
2751         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2752                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2753         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2754                 __isl_take isl_map *map);
2755
2756         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2757                 __isl_take isl_set *set);
2758
2759 The function above constructs a relation
2760 that maps the input set to a flattened version of the set.
2761
2762 =item * Lifting
2763
2764 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2765 to the existentially quantified variables in the input.
2766 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2767 is the original space and the range corresponds to the original
2768 existentially quantified variables.
2769
2770         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2771                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2772         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2773                 __isl_take isl_set *set);
2774         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2775                 __isl_take isl_union_set *uset);
2776
2777 Given a local space that contains the existentially quantified
2778 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2779 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2780 can be constructed using the following function.
2781
2782         #include <isl/local_space.h>
2783         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2784                 __isl_take isl_local_space *ls);
2785
2786 =item * Internal Product
2787
2788         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2789                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2790         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2791                 __isl_take isl_map *map);
2792         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2793                 __isl_take isl_union_map *umap);
2794
2795 Given a relation with nested relations for domain and range,
2796 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2797
2798 =item * Currying
2799
2800         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2801                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2802         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_uncurry(
2803                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2804         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2805                 __isl_take isl_map *map);
2806         __isl_give isl_map *isl_map_uncurry(
2807                 __isl_take isl_map *map);
2808         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2809                 __isl_take isl_union_map *umap);
2810         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_uncurry(
2811                 __isl_take isl_union_map *umap);
2812
2813 Given a relation with a nested relation for domain,
2814 the C<curry> functions
2815 move the range of the nested relation out of the domain
2816 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2817 with the original range as range of this nested relation.
2818 The C<uncurry> functions perform the inverse operation.
2819
2820 =item * Aligning parameters
2821
2822         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_align_params(
2823                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2824                 __isl_take isl_space *model);
2825         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2826                 __isl_take isl_set *set,
2827                 __isl_take isl_space *model);
2828         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_align_params(
2829                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2830                 __isl_take isl_space *model);
2831         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2832                 __isl_take isl_map *map,
2833                 __isl_take isl_space *model);
2834
2835 Change the order of the parameters of the given set or relation
2836 such that the first parameters match those of C<model>.
2837 This may involve the introduction of extra parameters.
2838 All parameters need to be named.
2839
2840 =item * Dimension manipulation
2841
2842         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_dims(
2843                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2844                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2845         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2846                 __isl_take isl_set *set,
2847                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2848         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2849                 __isl_take isl_map *map,
2850                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2851         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_insert_dims(
2852                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2853                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2854                 unsigned n);
2855         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert_dims(
2856                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2857                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2858                 unsigned n);
2859         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2860                 __isl_take isl_set *set,
2861                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2862         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2863                 __isl_take isl_map *map,
2864                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2865         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2866                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2867                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2868                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2869                 unsigned n);
2870         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2871                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2872                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2873                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2874                 unsigned n);
2875         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2876                 __isl_take isl_set *set,
2877                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2878                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2879                 unsigned n);
2880         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2881                 __isl_take isl_map *map,
2882                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2883                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2884                 unsigned n);
2885
2886 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2887 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2888 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2889 to add new parameters, assuming
2890 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2891 are not sufficient.
2892
2893 =back
2894
2895 =head2 Binary Operations
2896
2897 The two arguments of a binary operation not only need to live
2898 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2899 the same (number of) parameters.
2900
2901 =head3 Basic Operations
2902
2903 =over
2904
2905 =item * Intersection
2906
2907         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2908                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2909                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2910         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2911                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2912                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2913         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2914                 __isl_take isl_set *set,
2915                 __isl_take isl_set *params);
2916         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2917                 __isl_take isl_set *set1,
2918                 __isl_take isl_set *set2);
2919         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2920                 __isl_take isl_union_set *uset,
2921                 __isl_take isl_set *set);
2922         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2923                 __isl_take isl_union_map *umap,
2924                 __isl_take isl_set *set);
2925         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2926                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2927                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2928         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2929                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2930                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2931         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2932                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2933                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2934         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2935                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2936                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2937         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2938                 __isl_take isl_map *map,
2939                 __isl_take isl_set *params);
2940         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2941                 __isl_take isl_map *map,
2942                 __isl_take isl_set *set);
2943         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2944                 __isl_take isl_map *map,
2945                 __isl_take isl_set *set);
2946         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2947                 __isl_take isl_map *map1,
2948                 __isl_take isl_map *map2);
2949         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2950                 __isl_take isl_union_map *umap,
2951                 __isl_take isl_union_set *uset);
2952         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2953                 __isl_take isl_union_map *umap,
2954                 __isl_take isl_union_set *uset);
2955         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2956                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2957                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2958
2959 The second argument to the C<_params> functions needs to be
2960 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
2961 for either argument is only allowed if the other argument is
2962 a parametric set as well.
2963
2964 =item * Union
2965
2966         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2967                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2968                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2969         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2970                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2971                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2972         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2973                 __isl_take isl_set *set1,
2974                 __isl_take isl_set *set2);
2975         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2976                 __isl_take isl_map *map1,
2977                 __isl_take isl_map *map2);
2978         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2979                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2980                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2981         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2982                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2983                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2984
2985 =item * Set difference
2986
2987         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2988                 __isl_take isl_set *set1,
2989                 __isl_take isl_set *set2);
2990         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2991                 __isl_take isl_map *map1,
2992                 __isl_take isl_map *map2);
2993         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2994                 __isl_take isl_map *map,
2995                 __isl_take isl_set *dom);
2996         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2997                 __isl_take isl_map *map,
2998                 __isl_take isl_set *dom);
2999         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
3000                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3001                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3002         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
3003                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3004                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3005         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_domain(
3006                 __isl_take isl_union_map *umap,
3007                 __isl_take isl_union_set *dom);
3008         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_range(
3009                 __isl_take isl_union_map *umap,
3010                 __isl_take isl_union_set *dom);
3011
3012 =item * Application
3013
3014         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
3015                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3016                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3017         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
3018                 __isl_take isl_set *set,
3019                 __isl_take isl_map *map);
3020         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
3021                 __isl_take isl_union_set *uset,
3022                 __isl_take isl_union_map *umap);
3023         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
3024                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3025                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3026         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
3027                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3028                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3029         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
3030                 __isl_take isl_map *map1,
3031                 __isl_take isl_map *map2);
3032         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
3033                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3034                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3035         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
3036                 __isl_take isl_map *map1,
3037                 __isl_take isl_map *map2);
3038         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
3039                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3040                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3041
3042 =item * Preimage
3043
3044         __isl_give isl_basic_set *
3045         isl_basic_set_preimage_multi_aff(
3046                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3047                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3048         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_aff(
3049                 __isl_take isl_set *set,
3050                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3051         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_pw_multi_aff(
3052                 __isl_take isl_set *set,
3053                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3054         __isl_give isl_map *isl_map_preimage_domain_multi_aff(
3055                 __isl_take isl_map *map,
3056                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3057         __isl_give isl_union_map *
3058         isl_union_map_preimage_domain_multi_aff(
3059                 __isl_take isl_union_map *umap,
3060                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3061
3062 These functions compute the preimage of the given set or map domain under
3063 the given function.  In other words, the expression is plugged
3064 into the set description or into the domain of the map.
3065 Objects of types C<isl_multi_aff> and C<isl_pw_multi_aff> are described in
3066 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3067
3068 =item * Cartesian Product
3069
3070         __isl_give isl_set *isl_set_product(
3071                 __isl_take isl_set *set1,
3072                 __isl_take isl_set *set2);
3073         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
3074                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3075                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3076         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
3077                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3078                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3079         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
3080                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3081                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3082         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_product(
3083                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3084                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3085         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
3086                 __isl_take isl_map *map1,
3087                 __isl_take isl_map *map2);
3088         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
3089                 __isl_take isl_map *map1,
3090                 __isl_take isl_map *map2);
3091         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_product(
3092                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3093                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3094         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
3095                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3096                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3097         __isl_give isl_map *isl_map_product(
3098                 __isl_take isl_map *map1,
3099                 __isl_take isl_map *map2);
3100         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
3101                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3102                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3103
3104 The above functions compute the cross product of the given
3105 sets or relations.  The domains and ranges of the results
3106 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
3107 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
3108 instead.
3109
3110         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
3111                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
3112                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
3113         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
3114                 __isl_take isl_set *set1,
3115                 __isl_take isl_set *set2);
3116         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
3117                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3118                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3119         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
3120                 __isl_take isl_map *map1,
3121                 __isl_take isl_map *map2);
3122         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
3123                 __isl_take isl_map *map1,
3124                 __isl_take isl_map *map2);
3125         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
3126                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3127                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3128         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
3129                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3130                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3131         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
3132                 __isl_take isl_map *map1,
3133                 __isl_take isl_map *map2);
3134
3135 =item * Simplification
3136
3137         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
3138                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3139                 __isl_take isl_basic_set *context);
3140         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
3141                 __isl_take isl_set *context);
3142         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
3143                 __isl_take isl_set *set,
3144                 __isl_take isl_set *context);
3145         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
3146                 __isl_take isl_union_set *uset,
3147                 __isl_take isl_union_set *context);
3148         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
3149                 __isl_take isl_union_set *uset,
3150                 __isl_take isl_set *set);
3151         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
3152                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3153                 __isl_take isl_basic_map *context);
3154         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
3155                 __isl_take isl_map *context);
3156         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
3157                 __isl_take isl_map *map,
3158                 __isl_take isl_set *context);
3159         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
3160                 __isl_take isl_map *map,
3161                 __isl_take isl_set *context);
3162         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
3163                 __isl_take isl_map *map,
3164                 __isl_take isl_set *context);
3165         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
3166                 __isl_take isl_union_map *umap,
3167                 __isl_take isl_union_map *context);
3168         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
3169                 __isl_take isl_union_map *umap,
3170                 __isl_take isl_set *set);
3171         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
3172                 __isl_take isl_union_map *umap,
3173                 __isl_take isl_union_set *uset);
3174         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
3175                 __isl_take isl_union_map *umap,
3176                 __isl_take isl_union_set *uset);
3177
3178 The gist operation returns a set or relation that has the
3179 same intersection with the context as the input set or relation.
3180 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
3181 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
3182 are removed.
3183 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
3184 per space.
3185
3186 =back
3187
3188 =head3 Lexicographic Optimization
3189
3190 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
3191 the following functions
3192 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
3193 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
3194 that satisfy C<dom>.
3195 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3196 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
3197 has no elements.
3198 In other words, the union of the parameter values
3199 for which the result is non-empty and of C<*empty>
3200 is equal to C<dom>.
3201
3202         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
3203                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3204                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3205                 __isl_give isl_set **empty);
3206         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
3207                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3208                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3209                 __isl_give isl_set **empty);
3210         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
3211                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3212                 __isl_give isl_set **empty);
3213         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
3214                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3215                 __isl_give isl_set **empty);
3216
3217 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
3218 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
3219 of the elements in C<set> (or C<bset>).
3220 In case of union sets, the optimum is computed per space.
3221
3222         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
3223                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3224         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
3225                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3226         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
3227                 __isl_take isl_set *set);
3228         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
3229                 __isl_take isl_set *set);
3230         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
3231                 __isl_take isl_union_set *uset);
3232         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
3233                 __isl_take isl_union_set *uset);
3234
3235 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
3236 the following functions
3237 compute a relation that maps each element of C<dom>
3238 to the single lexicographic minimum or maximum
3239 of the elements that are associated to that same
3240 element in C<map> (or C<bmap>).
3241 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3242 that contains the elements in C<dom> that do not map
3243 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
3244 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
3245 is equal to C<dom>.
3246
3247         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3248                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3249                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3250                 __isl_give isl_set **empty);
3251         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3252                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3253                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3254                 __isl_give isl_set **empty);
3255         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
3256                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3257                 __isl_give isl_set **empty);
3258         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
3259                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3260                 __isl_give isl_set **empty);
3261
3262 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
3263 return a map mapping each element in the domain of
3264 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
3265 of all elements associated to that element.
3266 In case of union relations, the optimum is computed per space.
3267
3268         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
3269                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3270         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
3271                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3272         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
3273                 __isl_take isl_map *map);
3274         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
3275                 __isl_take isl_map *map);
3276         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
3277                 __isl_take isl_union_map *umap);
3278         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
3279                 __isl_take isl_union_map *umap);
3280
3281 The following functions return their result in the form of
3282 a piecewise multi-affine expression
3283 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
3284 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
3285 returning a basic set or relation.
3286
3287         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3288         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
3289                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3290         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3291         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3292                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3293                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3294                 __isl_give isl_set **empty);
3295         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3296         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3297                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3298                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3299                 __isl_give isl_set **empty);
3300         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3301         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3302                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3303                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3304                 __isl_give isl_set **empty);
3305         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3306         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3307                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3308                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3309                 __isl_give isl_set **empty);
3310         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmin_pw_multi_aff(
3311                 __isl_take isl_set *set);
3312         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmax_pw_multi_aff(
3313                 __isl_take isl_set *set);
3314         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmin_pw_multi_aff(
3315                 __isl_take isl_map *map);
3316         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmax_pw_multi_aff(
3317                 __isl_take isl_map *map);
3318
3319 =head2 Lists
3320
3321 Lists are defined over several element types, including
3322 C<isl_val>, C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_constraint>,
3323 C<isl_basic_set>, C<isl_set>, C<isl_ast_expr> and C<isl_ast_node>.
3324 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
3325 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
3326
3327         #include <isl/list.h>
3328         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
3329                 __isl_take isl_set *el);
3330         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
3331                 isl_ctx *ctx, int n);
3332         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
3333                 __isl_keep isl_set_list *list);
3334         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_insert(
3335                 __isl_take isl_set_list *list, unsigned pos,
3336                 __isl_take isl_set *el);
3337         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
3338                 __isl_take isl_set_list *list,
3339                 __isl_take isl_set *el);
3340         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_drop(
3341                 __isl_take isl_set_list *list,
3342                 unsigned first, unsigned n);
3343         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
3344                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
3345                 __isl_take isl_set *set);
3346         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
3347                 __isl_take isl_set_list *list1,
3348                 __isl_take isl_set_list *list2);
3349         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_sort(
3350                 __isl_take isl_set_list *list,
3351                 int (*cmp)(__isl_keep isl_set *a,
3352                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3353                 void *user);
3354         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
3355
3356 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
3357 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
3358 element.
3359
3360 Lists can be inspected using the following functions.
3361
3362         #include <isl/list.h>
3363         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
3364         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
3365         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
3366                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
3367         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
3368                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3369                 void *user);
3370         int isl_set_list_foreach_scc(__isl_keep isl_set_list *list,
3371                 int (*follows)(__isl_keep isl_set *a,
3372                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3373                 void *follows_user
3374                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3375                 void *fn_user);
3376
3377 The function C<isl_set_list_foreach_scc> calls C<fn> on each of the
3378 strongly connected components of the graph with as vertices the elements
3379 of C<list> and a directed edge from vertex C<b> to vertex C<a>
3380 iff C<follows(a, b)> returns C<1>.  The callbacks C<follows> and C<fn>
3381 should return C<-1> on error.
3382
3383 Lists can be printed using
3384
3385         #include <isl/list.h>
3386         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
3387                 __isl_take isl_printer *p,
3388                 __isl_keep isl_set_list *list);
3389
3390 =head2 Multiple Values
3391
3392 An C<isl_multi_val> object represents a sequence of zero or more values,
3393 living in a set space.
3394
3395 An C<isl_multi_val> can be constructed from an C<isl_val_list>
3396 using the following function
3397
3398         #include <isl/val.h>
3399         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_from_val_list(
3400                 __isl_take isl_space *space,
3401                 __isl_take isl_val_list *list);
3402
3403 The zero multiple value (with value zero for each set dimension)
3404 can be created using the following function.
3405
3406         #include <isl/val.h>
3407         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_zero(
3408                 __isl_take isl_space *space);
3409
3410 Multiple values can be copied and freed using
3411
3412         #include <isl/val.h>
3413         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_copy(
3414                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3415         void *isl_multi_val_free(__isl_take isl_multi_val *mv);
3416
3417 They can be inspected using
3418
3419         #include <isl/val.h>
3420         isl_ctx *isl_multi_val_get_ctx(
3421                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3422         unsigned isl_multi_val_dim(__isl_keep isl_multi_val *mv,
3423                 enum isl_dim_type type);
3424         __isl_give isl_val *isl_multi_val_get_val(
3425                 __isl_keep isl_multi_val *mv, int pos);
3426         const char *isl_multi_val_get_tuple_name(
3427                 __isl_keep isl_multi_val *mv,
3428                 enum isl_dim_type type);
3429
3430 They can be modified using
3431
3432         #include <isl/val.h>
3433         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_val(
3434                 __isl_take isl_multi_val *mv, int pos,
3435                 __isl_take isl_val *val);
3436         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_dim_name(
3437                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3438                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3439         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_name(
3440                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3441                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3442         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_id(
3443                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3444                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3445
3446         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_insert_dims(
3447                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3448                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3449         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_dims(
3450                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3451                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3452         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_drop_dims(
3453                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3454                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3455
3456 Operations include
3457
3458         #include <isl/val.h>
3459         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_align_params(
3460                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3461                 __isl_take isl_space *model);
3462         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_splice(
3463                 __isl_take isl_multi_val *mv1, unsigned pos,
3464                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3465         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_product(
3466                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3467                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3468         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_flat_range_product(
3469                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3470                 __isl_take isl_multi_aff *mv2);
3471         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_val(
3472                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3473                 __isl_take isl_val *v);
3474         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_mod_val(
3475                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3476                 __isl_take isl_val *v);
3477         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_scale_val(
3478                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3479                 __isl_take isl_val *v);
3480
3481 =head2 Vectors
3482
3483 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
3484
3485         #include <isl/vec.h>
3486         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
3487                 unsigned size);
3488         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
3489         void *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
3490
3491 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
3492 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3493
3494         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
3495         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
3496         int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec,
3497                 int pos, isl_int *v);
3498         __isl_give isl_val *isl_vec_get_element_val(
3499                 __isl_keep isl_vec *vec, int pos);
3500         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(
3501                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, isl_int v);
3502         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
3503                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
3504         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_val(
3505                 __isl_take isl_vec *vec, int pos,
3506                 __isl_take isl_val *v);
3507         __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec,
3508                 isl_int v);
3509         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
3510                 int v);
3511         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_val(
3512                 __isl_take isl_vec *vec, __isl_take isl_val *v);
3513         __isl_give isl_vec *isl_vec_fdiv_r(__isl_take isl_vec *vec,
3514                 isl_int m);
3515
3516 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3517 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3518
3519 The following function can be used to concatenate two vectors.
3520
3521         __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
3522                 __isl_take isl_vec *vec2);
3523
3524 =head2 Matrices
3525
3526 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
3527
3528         #include <isl/mat.h>
3529         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
3530                 unsigned n_row, unsigned n_col);
3531         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
3532         void *isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
3533
3534 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
3535 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3536
3537         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
3538         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
3539         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
3540         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
3541                 int row, int col, isl_int *v);
3542         __isl_give isl_val *isl_mat_get_element_val(
3543                 __isl_keep isl_mat *mat, int row, int col);
3544         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
3545                 int row, int col, isl_int v);
3546         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
3547                 int row, int col, int v);
3548         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_val(
3549                 __isl_take isl_mat *mat, int row, int col,
3550                 __isl_take isl_val *v);
3551
3552 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3553 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3554
3555 The following function can be used to compute the (right) inverse
3556 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
3557 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
3558 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
3559
3560         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
3561
3562 The following function can be used to compute the (right) kernel
3563 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
3564 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
3565
3566         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
3567
3568 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
3569
3570 The zero quasi affine expression or the quasi affine expression
3571 that is equal to a specified dimension on a given domain can be created using
3572
3573         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
3574                 __isl_take isl_local_space *ls);
3575         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_zero_on_domain(
3576                 __isl_take isl_local_space *ls);
3577         __isl_give isl_aff *isl_aff_var_on_domain(
3578                 __isl_take isl_local_space *ls,
3579                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3580         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_var_on_domain(
3581                 __isl_take isl_local_space *ls,
3582                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3583
3584 Note that the space in which the resulting objects live is a map space
3585 with the given space as domain and a one-dimensional range.
3586
3587 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
3588 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
3589 be created using the following functions.
3590
3591         #include <isl/aff.h>
3592         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
3593                 __isl_take isl_space *space);
3594         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
3595                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
3596         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
3597                 __isl_take isl_aff *aff);
3598
3599 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
3600 and 0 outside the set can be created using the following function.
3601
3602         #include <isl/aff.h>
3603         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
3604                 __isl_take isl_set *set);
3605
3606 Quasi affine expressions can be copied and freed using
3607
3608         #include <isl/aff.h>
3609         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
3610         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
3611
3612         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
3613                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3614         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3615
3616 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
3617 using the following function.  The constraint is required to have
3618 a non-zero coefficient for the specified dimension.
3619
3620         #include <isl/constraint.h>
3621         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
3622                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
3623                 enum isl_dim_type type, int pos);
3624
3625 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
3626 using the following function.
3627
3628         #include <isl/constraint.h>
3629         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
3630                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
3631
3632 Conversely, an equality constraint equating
3633 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
3634 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
3635
3636         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
3637                 __isl_take isl_aff *aff);
3638         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
3639                 __isl_take isl_aff *aff);
3640
3641 The expression can be inspected using
3642
3643         #include <isl/aff.h>
3644         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
3645         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
3646                 enum isl_dim_type type);
3647         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
3648                 __isl_keep isl_aff *aff);
3649         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
3650                 __isl_keep isl_aff *aff);
3651         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
3652                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3653         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
3654                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3655                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3656         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
3657                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3658         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
3659                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3660                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3661         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
3662                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3663                 enum isl_dim_type type);
3664         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
3665                 isl_int *v);
3666         __isl_give isl_val *isl_aff_get_constant_val(
3667                 __isl_keep isl_aff *aff);
3668         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
3669                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3670         __isl_give isl_val *isl_aff_get_coefficient_val(
3671                 __isl_keep isl_aff *aff,
3672                 enum isl_dim_type type, int pos);
3673         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
3674                 isl_int *v);
3675         __isl_give isl_val *isl_aff_get_denominator_val(
3676                 __isl_keep isl_aff *aff);
3677         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
3678                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
3679
3680         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3681         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3682                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3683                           __isl_take isl_aff *aff,
3684                           void *user), void *user);
3685
3686         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
3687         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3688
3689         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
3690                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3691         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3692                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3693
3694         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3695         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3696                 enum isl_dim_type type);
3697         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3698
3699 It can be modified using
3700
3701         #include <isl/aff.h>
3702         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
3703                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3704                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3705         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
3706                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3707                 unsigned pos, const char *s);
3708         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
3709                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3710                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
3711         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
3712                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
3713                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3714                 __isl_take isl_id *id);
3715         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
3716                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3717         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3718                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3719         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_val(
3720                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3721         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
3722                 __isl_take isl_aff *aff,
3723                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3724         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3725                 __isl_take isl_aff *aff,
3726                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3727         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_val(
3728                 __isl_take isl_aff *aff,
3729                 enum isl_dim_type type, int pos,
3730                 __isl_take isl_val *v);
3731         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
3732                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3733
3734         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
3735                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3736         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3737                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3738         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_val(
3739                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3740         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num(
3741                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3742         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
3743                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3744         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
3745                 __isl_take isl_aff *aff,
3746                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3747         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3748                 __isl_take isl_aff *aff,
3749                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3750         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_val(
3751                 __isl_take isl_aff *aff,
3752                 enum isl_dim_type type, int pos,
3753                 __isl_take isl_val *v);
3754
3755         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3756                 __isl_take isl_aff *aff,
3757                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3758         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3759                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3760                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3761         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3762                 __isl_take isl_aff *aff,
3763                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3764         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3765                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3766                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3767         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3768                 __isl_take isl_aff *aff,
3769                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3770         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3771                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3772                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3773
3774 Note that C<isl_aff_set_constant>, C<isl_aff_set_constant_si>,
3775 C<isl_aff_set_coefficient> and C<isl_aff_set_coefficient_si>
3776 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3777 C<isl_aff_set_constant_val> and C<isl_aff_set_coefficient_val> set
3778 the constant or coefficient as a whole.
3779 The C<add_constant> and C<add_coefficient> functions add an integer
3780 or rational value to
3781 the possibly rational constant or coefficient.
3782 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
3783 the numerator.
3784
3785 To check whether an affine expressions is obviously zero
3786 or obviously equal to some other affine expression, use
3787
3788         #include <isl/aff.h>
3789         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3790         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3791                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3792         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3793                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3794                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3795
3796 Operations include
3797
3798         #include <isl/aff.h>
3799         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3800                 __isl_take isl_aff *aff2);
3801         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3802                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3803                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3804         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3805                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3806                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3807         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3808                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3809                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3810         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3811                 __isl_take isl_aff *aff2);
3812         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3813                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3814                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3815         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3816         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3817                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3818         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3819         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3820                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3821         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3822         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3823                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3824         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
3825                 isl_int mod);
3826         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod_val(__isl_take isl_aff *aff,
3827                 __isl_take isl_val *mod);
3828         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
3829                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
3830         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod_val(
3831                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3832                 __isl_take isl_val *mod);
3833         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
3834                 isl_int f);
3835         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_val(__isl_take isl_aff *aff,
3836                 __isl_take isl_val *v);
3837         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
3838                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3839         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_val(
3840                 __isl_take isl_pw_aff *pa, __isl_take isl_val *v);
3841         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
3842                 isl_int f);
3843         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3844                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3845         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_val(
3846                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3847         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
3848                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3849         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down_val(
3850                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3851                 __isl_take isl_val *f);
3852
3853         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3854                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3855         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3856                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3857
3858         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3859                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3860
3861         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3862                 __isl_take isl_aff *aff,
3863                 __isl_take isl_space *model);
3864         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3865                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3866                 __isl_take isl_space *model);
3867
3868         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3869                 __isl_take isl_aff *aff);
3870
3871         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3872                 __isl_take isl_aff *aff,
3873                 __isl_take isl_set *context);
3874         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3875                 __isl_take isl_set *context);
3876         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3877                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3878                 __isl_take isl_set *context);
3879         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3880                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3881                 __isl_take isl_set *context);
3882
3883         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3884                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3885         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3886                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3887                 __isl_take isl_set *set);
3888         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3889                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3890                 __isl_take isl_set *set);
3891
3892         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3893                 __isl_take isl_aff *aff2);
3894         __isl_give isl_aff *isl_aff_div(__isl_take isl_aff *aff1,
3895                 __isl_take isl_aff *aff2);
3896         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3897                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3898                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3899         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_div(
3900                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3901                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3902         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_q(
3903                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3904                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3905         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_r(
3906                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3907                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3908
3909 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3910 to be a constant.  Similarly, when dividing an affine expression by another,
3911 the second expression needs to be a constant.
3912 C<isl_pw_aff_tdiv_q> computes the quotient of an integer division with
3913 rounding towards zero.  C<isl_pw_aff_tdiv_r> computes the corresponding
3914 remainder.
3915
3916         #include <isl/aff.h>
3917         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_multi_aff(
3918                 __isl_take isl_aff *aff,
3919                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3920         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_aff(
3921                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3922                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3923         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
3924                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3925                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3926
3927 These functions precompose the input expression by the given
3928 C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff>.  In other words,
3929 the C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff> is plugged
3930 into the (piecewise) affine expression.
3931 Objects of type C<isl_multi_aff> are described in
3932 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3933
3934         #include <isl/aff.h>
3935         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(
3936                 __isl_take isl_aff *aff);
3937         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
3938                 __isl_take isl_aff *aff);
3939         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3940                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3941         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3942                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3943         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3944                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3945                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3946         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3947                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3948                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3949         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3950                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3951                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3952         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3953                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3954                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3955         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3956                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3957                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3958         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3959                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3960                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3961
3962         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3963                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3964                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3965         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3966                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3967                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3968         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3969                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3970                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3971         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3972                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3973                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3974         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3975                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3976                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3977         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3978                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3979                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3980
3981 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
3982 containing those elements in the domain space
3983 of C<aff> where C<aff> is negative.
3984 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3985 containing those elements in the shared space
3986 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3987 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
3988 containing those elements in the shared domain
3989 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3990 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3991 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3992
3993         #include <isl/aff.h>
3994         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3995                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3996         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3997                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3998         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3999                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4000
4001 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
4002 containing those elements in the domain
4003 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
4004
4005         #include <isl/aff.h>
4006         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
4007                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
4008                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
4009                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
4010
4011 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
4012 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
4013 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
4014 where C<cond> is zero.
4015
4016         #include <isl/aff.h>
4017         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
4018                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4019                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4020         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
4021                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4022                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4023         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
4024                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
4025                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
4026
4027 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
4028 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
4029 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
4030 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
4031 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
4032 associated expression is the defined one.
4033
4034 An expression can be read from input using
4035
4036         #include <isl/aff.h>
4037         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
4038                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4039         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
4040                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4041
4042 An expression can be printed using
4043
4044         #include <isl/aff.h>
4045         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
4046                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
4047
4048         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
4049                 __isl_take isl_printer *p,
4050                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4051
4052 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
4053
4054 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
4055 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
4056 Similarly, an C<isl_multi_pw_aff> object represents a sequence of
4057 zero or more piecewise affine expressions.
4058
4059 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a single
4060 C<isl_aff> or an C<isl_aff_list> using the
4061 following functions.  Similarly for C<isl_multi_pw_aff>.
4062
4063         #include <isl/aff.h>
4064         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff(
4065                 __isl_take isl_aff *aff);
4066         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(
4067                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4068         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
4069                 __isl_take isl_space *space,
4070                 __isl_take isl_aff_list *list);
4071
4072 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
4073 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
4074 for each output dimension),
4075 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
4076 either a universe or a specified domain) or
4077 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
4078 on a given domain
4079 can be created using the following functions.
4080
4081         #include <isl/aff.h>
4082         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
4083                 __isl_take isl_space *space);
4084         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
4085                 __isl_take isl_space *space);
4086         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_zero(
4087                 __isl_take isl_space *space);
4088         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
4089                 __isl_take isl_space *space);
4090         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_identity(
4091                 __isl_take isl_space *space);
4092         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_identity(
4093                 __isl_take isl_space *space);
4094         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4095         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
4096                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4097         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
4098                 __isl_take isl_set *set,
4099                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
4100         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
4101                 __isl_take isl_set *set);
4102
4103         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4104         isl_union_pw_multi_aff_empty(
4105                 __isl_take isl_space *space);
4106         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4107         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
4108                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4109                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4110         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4111         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
4112                 __isl_take isl_union_set *uset);
4113
4114 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
4115 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
4116 and the C<isl_map> is single-valued.
4117 In case of a conversion from an C<isl_union_set> or an C<isl_union_map>
4118 to an C<isl_union_pw_multi_aff>, these properties need to hold in each space.
4119
4120         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
4121                 __isl_take isl_set *set);
4122         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
4123                 __isl_take isl_map *map);
4124
4125         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4126         isl_union_pw_multi_aff_from_union_set(
4127                 __isl_take isl_union_set *uset);
4128         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4129         isl_union_pw_multi_aff_from_union_map(
4130                 __isl_take isl_union_map *umap);
4131
4132 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
4133
4134         #include <isl/aff.h>
4135         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
4136                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4137         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
4138
4139         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
4140                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4141         void *isl_pw_multi_aff_free(
4142                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4143
4144         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4145         isl_union_pw_multi_aff_copy(
4146                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4147         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
4148                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4149
4150         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_copy(
4151                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4152         void *isl_multi_pw_aff_free(
4153                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4154
4155 The expression can be inspected using
4156
4157         #include <isl/aff.h>
4158         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
4159                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4160         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
4161                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4162         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
4163                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4164         isl_ctx *isl_multi_pw_aff_get_ctx(
4165                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4166         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
4167                 enum isl_dim_type type);
4168         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
4169                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4170                 enum isl_dim_type type);
4171         unsigned isl_multi_pw_aff_dim(
4172                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4173                 enum isl_dim_type type);
4174         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
4175                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
4176         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
4177                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
4178         __isl_give isl_pw_aff *isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(
4179                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa, int pos);
4180         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
4181                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4182                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4183         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
4184                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4185                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4186         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
4187                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
4188                 enum isl_dim_type type);
4189         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
4190                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4191                 enum isl_dim_type type);
4192         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
4193                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4194                 enum isl_dim_type type);
4195         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
4196                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4197                 enum isl_dim_type type);
4198         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
4199                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4200                 enum isl_dim_type type);
4201
4202         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
4203                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4204                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4205                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
4206                             void *user), void *user);
4207
4208         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
4209                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
4210                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4211                             void *user), void *user);
4212
4213 It can be modified using
4214
4215         #include <isl/aff.h>
4216         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
4217                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
4218                 __isl_take isl_aff *aff);
4219         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_pw_aff(
4220                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, unsigned pos,
4221                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4222         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
4223                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4224                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4225         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_name(
4226                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4227                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4228         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
4229                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4230                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4231         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
4232                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4233                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4234
4235         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4236         isl_multi_pw_aff_set_dim_name(
4237                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4238                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4239         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4240         isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(
4241                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4242                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4243
4244         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_insert_dims(
4245                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4246                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4247         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_dims(
4248                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4249                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4250         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
4251                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4252                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4253         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_drop_dims(
4254                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4255                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4256
4257         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_insert_dims(
4258                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4259                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4260         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_add_dims(
4261                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4262                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4263
4264 To check whether two multiple affine expressions are
4265 obviously equal to each other, use
4266
4267         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
4268                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
4269         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
4270                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
4271                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
4272
4273 Operations include
4274
4275         #include <isl/aff.h>
4276         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
4277                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4278                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4279         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
4280                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4281                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4282         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
4283                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
4284                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
4285         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
4286                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4287                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4288         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
4289                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4290                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4291         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
4292                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4293                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4294         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_sub(
4295                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4296                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4297         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_sub(
4298                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4299                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4300         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_sub(
4301                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4302                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4303
4304 C<isl_multi_aff_sub> subtracts the second argument from the first.
4305
4306         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
4307                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4308                 isl_int f);
4309         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_val(
4310                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4311                 __isl_take isl_val *v);
4312         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_val(
4313                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4314                 __isl_take isl_val *v);
4315         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_scale_val(
4316                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4317                 __isl_take isl_val *v);
4318         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_vec(
4319                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4320                 __isl_take isl_vec *v);
4321         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_vec(
4322                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4323                 __isl_take isl_vec *v);
4324         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_scale_vec(
4325                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4326                 __isl_take isl_vec *v);
4327
4328 C<isl_multi_aff_scale_vec> scales the first elements of C<ma>
4329 by the corresponding elements of C<v>.
4330
4331         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
4332                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4333                 __isl_take isl_set *set);
4334         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
4335                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4336                 __isl_take isl_set *set);
4337         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4338         isl_union_pw_multi_aff_intersect_domain(
4339                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4340                 __isl_take isl_union_set *uset);
4341         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
4342                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4343                 __isl_give isl_local_space **ls);
4344         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
4345                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4346         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_params(
4347                 __isl_take isl_multi_aff *multi,
4348                 __isl_take isl_space *model);
4349         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_align_params(
4350                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4351                 __isl_take isl_space *model);
4352         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4353         isl_pw_multi_aff_project_domain_on_params(
4354                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4355         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
4356                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4357                 __isl_take isl_set *context);
4358         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
4359                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4360                 __isl_take isl_set *context);
4361         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
4362                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4363                 __isl_take isl_set *set);
4364         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
4365                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4366                 __isl_take isl_set *set);
4367         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
4368                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4369         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
4370                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4371         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_splice(
4372                 __isl_take isl_multi_aff *ma1, unsigned pos,
4373                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4374         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_splice(
4375                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4376                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4377                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4378         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_product(
4379                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4380                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4381         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
4382                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4383                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4384         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_product(
4385                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4386                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4387         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4388         isl_pw_multi_aff_range_product(
4389                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4390                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4391         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4392         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
4393                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4394                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4395         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
4396                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4397                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4398         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4399         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
4400                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4401                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4402         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4403         isl_multi_pw_aff_range_splice(
4404                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1, unsigned pos,
4405                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4406         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_splice(
4407                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4408                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4409                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4410         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4411         isl_multi_pw_aff_range_product(
4412                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4413                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4414         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4415         isl_multi_pw_aff_flat_range_product(
4416                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4417                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4418
4419 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
4420 then it is assigned the local space that lies at the basis of
4421 the lifting applied.
4422
4423         #include <isl/aff.h>
4424         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_pullback_multi_aff(
4425                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4426                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4427         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4428         isl_pw_multi_aff_pullback_multi_aff(
4429                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4430                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4431         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4432         isl_pw_multi_aff_pullback_pw_multi_aff(
4433                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4434                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4435
4436 The function C<isl_multi_aff_pullback_multi_aff> precomposes C<ma1> by C<ma2>.
4437 In other words, C<ma2> is plugged
4438 into C<ma1>.
4439
4440         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
4441                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4442                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4443         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
4444                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4445                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4446
4447 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
4448 containing those elements in the shared domain space
4449 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
4450 equal to C<ma2>.
4451
4452 An expression can be read from input using
4453
4454         #include <isl/aff.h>
4455         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
4456                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4457         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
4458                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4459         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4460         isl_union_pw_multi_aff_read_from_str(
4461                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4462
4463 An expression can be printed using
4464
4465         #include <isl/aff.h>
4466         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
4467                 __isl_take isl_printer *p,
4468                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4469         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
4470                 __isl_take isl_printer *p,
4471                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4472         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
4473                 __isl_take isl_printer *p,
4474                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4475         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_pw_aff(
4476                 __isl_take isl_printer *p,
4477                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4478
4479 =head2 Points
4480
4481 Points are elements of a set.  They can be used to construct
4482 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
4483 individual elements of a set.
4484 The zero point (the origin) can be created using
4485
4486         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
4487
4488 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
4489 using
4490
4491         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
4492                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
4493         __isl_give isl_val *isl_point_get_coordinate_val(
4494                 __isl_keep isl_point *pnt,
4495                 enum isl_dim_type type, int pos);
4496         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
4497                 __isl_take isl_point *pnt,
4498                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
4499         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate_val(
4500                 __isl_take isl_point *pnt,
4501                 enum isl_dim_type type, int pos,
4502                 __isl_take isl_val *v);
4503
4504         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
4505                 __isl_take isl_point *pnt,
4506                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4507         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
4508                 __isl_take isl_point *pnt,
4509                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4510
4511 Other properties can be obtained using
4512
4513         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
4514
4515 Points can be copied or freed using
4516
4517         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
4518                 __isl_keep isl_point *pnt);
4519         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
4520
4521 A singleton set can be created from a point using
4522
4523         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
4524                 __isl_take isl_point *pnt);
4525         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
4526                 __isl_take isl_point *pnt);
4527
4528 and a box can be created from two opposite extremal points using
4529
4530         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
4531                 __isl_take isl_point *pnt1,
4532                 __isl_take isl_point *pnt2);
4533         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
4534                 __isl_take isl_point *pnt1,
4535                 __isl_take isl_point *pnt2);
4536
4537 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
4538 the following functions.
4539
4540         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
4541                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4542                 void *user);
4543         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
4544                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4545                 void *user);
4546
4547 The function C<fn> is called for each integer point in
4548 C<set> with as second argument the last argument of
4549 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
4550 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
4551 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
4552 enumerating and return C<-1> as well.
4553 If the enumeration is performed successfully and to completion,
4554 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
4555
4556 To obtain a single point of a (basic) set, use
4557
4558         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
4559                 __isl_take isl_basic_set *bset);
4560         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
4561                 __isl_take isl_set *set);
4562
4563 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
4564 resulting point will be ``void'', a property that can be
4565 tested using
4566
4567         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
4568
4569 =head2 Piecewise Quasipolynomials
4570
4571 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
4572 a parametric point to a rational value.
4573 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
4574 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
4575 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
4576 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
4577 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
4578 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
4579 that contains the point.  Outside of the union of cells,
4580 the value is assumed to be zero.
4581 For example, the piecewise quasipolynomial
4582
4583         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
4584
4585 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
4586 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
4587 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
4588 defined over different domains.
4589 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
4590 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
4591 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
4592 the number of points in the map
4593
4594         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
4595
4596 =head3 Input and Output
4597
4598 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
4599
4600         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4601         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
4602                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4603
4604 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
4605 using the following functions.
4606
4607         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
4608                 __isl_take isl_printer *p,
4609                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4610
4611         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
4612                 __isl_take isl_printer *p,
4613                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4614
4615         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
4616                 __isl_take isl_printer *p,
4617                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4618
4619 The output format of the printer
4620 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4621 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
4622 is supported.
4623 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4624 to set the names of all dimensions
4625
4626         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
4627                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4628                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4629                 const char *s);
4630         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4631         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
4632                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4633                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4634                 const char *s);
4635
4636 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
4637
4638 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
4639 More complicated quasipolynomials can be created by applying
4640 operations such as addition and multiplication
4641 on the resulting quasipolynomials
4642
4643         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
4644                 __isl_take isl_space *domain);
4645         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
4646                 __isl_take isl_space *domain);
4647         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
4648                 __isl_take isl_space *domain);
4649         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
4650                 __isl_take isl_space *domain);
4651         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
4652                 __isl_take isl_space *domain);
4653         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
4654                 __isl_take isl_space *domain,
4655                 const isl_int n, const isl_int d);
4656         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_val_on_domain(
4657                 __isl_take isl_space *domain,
4658                 __isl_take isl_val *val);
4659         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
4660                 __isl_take isl_space *domain,
4661                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4662         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
4663                 __isl_take isl_aff *aff);
4664
4665 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
4666 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
4667 the functions above corresponds to the domain of this map space.
4668
4669 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
4670 with a single cell can be created using the following functions.
4671 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
4672 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
4673
4674         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
4675                 __isl_take isl_space *space);
4676         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
4677                 __isl_take isl_set *set,
4678                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4679         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
4680                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4681         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
4682                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4683
4684         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
4685                 __isl_take isl_space *space);
4686         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
4687                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4688         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
4689                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4690                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4691
4692 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
4693 functions.
4694
4695         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
4696                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4697         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
4698
4699         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
4700                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4701         void *isl_pw_qpolynomial_free(
4702                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4703
4704         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
4705                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4706         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
4707                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4708
4709 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
4710
4711 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
4712 piecewise quasipolynomial, use the following function
4713
4714         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
4715                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4716                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
4717                 void *user);
4718
4719 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
4720
4721         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4722         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
4723                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4724                 __isl_take isl_space *space);
4725
4726 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
4727 use either of the following two functions
4728
4729         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
4730                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4731                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4732                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4733                           void *user), void *user);
4734         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
4735                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4736                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4737                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4738                           void *user), void *user);
4739
4740 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
4741 and C<-1> on failure.  The difference between
4742 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
4743 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
4744 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
4745 compute unique representations for all existentially quantified
4746 variables and then turn these existentially quantified variables
4747 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
4748 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
4749 will not have any existentially quantified variables, but that
4750 the dimensions of the sets may be different for different
4751 invocations of C<fn>.
4752
4753 The constant term of a quasipolynomial can be extracted using
4754
4755         __isl_give isl_val *isl_qpolynomial_get_constant_val(
4756                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4757
4758 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
4759 use
4760
4761         int isl_qpolynomial_foreach_term(
4762                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4763                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
4764                           void *user), void *user);
4765
4766 The terms themselves can be inspected and freed using
4767 these functions
4768
4769         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
4770                 enum isl_dim_type type);
4771         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
4772                 isl_int *n);
4773         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
4774                 isl_int *d);
4775         __isl_give isl_val *isl_term_get_coefficient_val(
4776                 __isl_keep isl_term *term);
4777         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
4778                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4779         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
4780                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
4781         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
4782
4783 Each term is a product of parameters, set variables and
4784 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
4785 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
4786 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
4787 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
4788 using C<isl_int_init> before calling these functions.
4789
4790 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
4791
4792 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
4793 use the following function.
4794
4795         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4796                 isl_int *n, isl_int *d);
4797
4798 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
4799 then the numerator and denominator of the constant
4800 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
4801
4802 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
4803 obviously equal, use
4804
4805         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
4806                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4807                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4808
4809 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
4810
4811         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
4812                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
4813         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale_val(
4814                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4815                 __isl_take isl_val *v);
4816         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
4817                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4818         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
4819                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4820                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4821         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
4822                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4823                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4824         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
4825                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4826                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4827         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
4828                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
4829
4830         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fix_val(
4831                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4832                 enum isl_dim_type type, unsigned n,
4833                 __isl_take isl_val *v);
4834         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4835         isl_pw_qpolynomial_scale_val(
4836                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4837                 __isl_take isl_val *v);
4838         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
4839                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4840                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4841         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
4842                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4843                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4844         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
4845                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4846                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4847         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
4848                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4849         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
4850                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4851                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4852         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
4853                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
4854
4855         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4856         isl_union_pw_qpolynomial_scale_val(
4857                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4858                 __isl_take isl_val *v);
4859         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
4860                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4861                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4862         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
4863                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4864                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4865         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
4866                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4867                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4868
4869         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
4870                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4871                 __isl_take isl_point *pnt);
4872
4873         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
4874                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4875                 __isl_take isl_point *pnt);
4876
4877         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
4878                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4879         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4880                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4881                 __isl_take isl_set *set);
4882         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
4883                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4884                 __isl_take isl_set *set);
4885
4886         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
4887                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4888         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4889                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4890                 __isl_take isl_union_set *uset);
4891         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4892         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
4893                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4894                 __isl_take isl_set *set);
4895
4896         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
4897                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4898                 __isl_take isl_space *model);
4899
4900         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
4901                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4902         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
4903                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4904
4905         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
4906                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4907
4908         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
4909                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4910                 __isl_take isl_set *context);
4911         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
4912                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4913                 __isl_take isl_set *context);
4914
4915         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
4916                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4917                 __isl_take isl_set *context);
4918         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
4919                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4920                 __isl_take isl_set *context);
4921
4922         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4923         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
4924                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4925                 __isl_take isl_set *context);
4926         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
4927                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4928                 __isl_take isl_union_set *context);
4929
4930 The gist operation applies the gist operation to each of
4931 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
4932 The context is also exploited
4933 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
4934
4935         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4936                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
4937         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4938         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4939                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
4940
4941 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
4942 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
4943 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
4944 will lie somewhere in between.
4945
4946 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
4947
4948 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
4949 reduction (or fold) of quasipolynomials.
4950 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
4951 The objects are mainly used to represent the result of
4952 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
4953 i.e., as the result of the following function.
4954
4955         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
4956                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4957                 enum isl_fold type, int *tight);
4958
4959         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
4960                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4961                 enum isl_fold type, int *tight);
4962
4963 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
4964 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
4965 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
4966 of the parameters there is at least
4967 one element in the domain that reaches the bound.
4968 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
4969 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
4970 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
4971 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
4972 wrapped relation becomes the domain of the result.
4973
4974 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
4975 following functions.
4976
4977         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
4978                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
4979         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
4980                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4981         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
4982                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4983         void isl_qpolynomial_fold_free(
4984                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
4985         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
4986                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4987         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
4988                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4989
4990 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
4991
4992 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
4993 using the following function.
4994
4995         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
4996                 __isl_take isl_printer *p,
4997                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4998         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
4999                 __isl_take isl_printer *p,
5000                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5001
5002 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
5003 output format of the printer
5004 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
5005 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
5006 output format of the printer
5007 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
5008 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
5009 to set the names of all dimensions
5010
5011         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5012         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
5013                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5014                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
5015                 const char *s);
5016
5017 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
5018
5019 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
5020 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
5021
5022         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
5023                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5024                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5025                             void *user), void *user);
5026
5027 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
5028 use either of the following two functions
5029
5030         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
5031                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5032                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
5033                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5034                           void *user), void *user);
5035         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
5036                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5037                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
5038                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5039                           void *user), void *user);
5040
5041 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
5042 of the difference between these two functions.
5043
5044 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
5045
5046         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
5047                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
5048                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
5049                           void *user), void *user);
5050
5051 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
5052
5053 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
5054 obviously equal, use
5055
5056         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
5057                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
5058                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
5059
5060 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
5061
5062         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
5063                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
5064         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale_val(
5065                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5066                 __isl_take isl_val *v);
5067         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5068         isl_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
5069                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5070                 __isl_take isl_val *v);
5071         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5072         isl_union_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
5073                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5074                 __isl_take isl_val *v);
5075
5076         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
5077                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
5078                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
5079
5080         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
5081                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
5082                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
5083
5084         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
5085                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
5086                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
5087
5088         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
5089                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5090                 __isl_take isl_point *pnt);
5091
5092         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
5093                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5094                 __isl_take isl_point *pnt);
5095
5096         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5097         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
5098                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5099                 __isl_take isl_set *set);
5100
5101         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
5102                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5103         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
5104                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5105                 __isl_take isl_union_set *uset);
5106         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5107         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
5108                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5109                 __isl_take isl_set *set);
5110
5111         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
5112                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5113
5114         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
5115                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5116
5117         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
5118                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5119
5120         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
5121                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5122                 __isl_take isl_set *context);
5123         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
5124                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5125                 __isl_take isl_set *context);
5126
5127         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
5128                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5129                 __isl_take isl_set *context);
5130         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
5131                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5132                 __isl_take isl_set *context);
5133
5134         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
5135                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5136                 __isl_take isl_union_set *context);
5137         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5138         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
5139                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5140                 __isl_take isl_set *context);
5141
5142 The gist operation applies the gist operation to each of
5143 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
5144 In future, the operation will also exploit the context
5145 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
5146
5147         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5148         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
5149                 __isl_take isl_set *set,
5150                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5151                 int *tight);
5152         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5153         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
5154                 __isl_take isl_map *map,
5155                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5156                 int *tight);
5157         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5158         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5159                 __isl_take isl_union_set *uset,
5160                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5161                 int *tight);
5162         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5163         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5164                 __isl_take isl_union_map *umap,
5165                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5166                 int *tight);
5167
5168 The functions taking a map
5169 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
5170 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
5171 over all elements in the intersection of the range of the map
5172 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
5173 as a function of an element in the domain of the map.
5174 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
5175 intersection of the set and the domain of the
5176 piecewise quasipolynomial reduction.
5177
5178 =head2 Parametric Vertex Enumeration
5179
5180 The parametric vertex enumeration described in this section
5181 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
5182 library.
5183
5184         #include <isl/vertices.h>
5185         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
5186                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
5187
5188 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
5189 actual computation of the parametric vertices and the chamber
5190 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
5191 This information can be queried by either iterating over all
5192 the vertices or iterating over all the chambers or cells
5193 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
5194
5195         int isl_vertices_foreach_vertex(
5196                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5197                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5198                 void *user);
5199
5200         int isl_vertices_foreach_cell(
5201                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5202                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
5203                 void *user);
5204         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
5205                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5206                 void *user);
5207
5208 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
5209 the following.
5210
5211         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
5212                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5213         int isl_vertices_get_n_vertices(
5214                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5215         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
5216
5217 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
5218
5219         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5220         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5221         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
5222                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5223         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
5224                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5225         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
5226
5227 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
5228 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
5229 of the vertex.
5230 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
5231 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
5232 and should not be mixed with integer sets.
5233
5234 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
5235
5236         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
5237         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
5238                 __isl_keep isl_cell *cell);
5239         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
5240
5241 =head1 Polyhedral Compilation Library
5242
5243 This section collects functionality in C<isl> that has been specifically
5244 designed for use during polyhedral compilation.
5245
5246 =head2 Dependence Analysis
5247
5248 C<isl> contains specialized functionality for performing
5249 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
5250 and a collection of possible I<source> access relations,
5251 C<isl> can compute relations that describe
5252 for each iteration of the sink access, which iteration
5253 of which of the source access relations was the last
5254 to access the same data element before the given iteration
5255 of the sink access.
5256 The resulting dependence relations map source iterations
5257 to the corresponding sink iterations.
5258 To compute standard flow dependences, the sink should be
5259 a read, while the sources should be writes.
5260 If any of the source accesses are marked as being I<may>
5261 accesses, then there will be a dependence from the last
5262 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
5263 this last I<must> access.
5264 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
5265 then memory based dependence analysis is performed.
5266 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
5267 then value based dependence analysis is performed.
5268
5269         #include <isl/flow.h>
5270
5271         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
5272
5273         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
5274                 __isl_take isl_map *sink,
5275                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
5276                 int max_source);
5277         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
5278                 __isl_take isl_access_info *acc,
5279                 __isl_take isl_map *source, int must,
5280                 void *source_user);
5281         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
5282
5283         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
5284                 __isl_take isl_access_info *acc);
5285
5286         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
5287                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
5288                           void *dep_user, void *user),
5289                 void *user);
5290         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
5291                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
5292         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
5293
5294 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
5295 dependence analysis.  The other functions are used to construct
5296 the input for this function or to read off the output.
5297
5298 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
5299 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
5300 The arguments to this functions are the sink access relation
5301 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
5302 access to the user, a callback function for specifying the
5303 relative order of source and sink accesses, and the number
5304 of source access relations that will be added.
5305 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
5306 The function is called with two user supplied tokens identifying
5307 either a source or the sink and it should return the shared nesting
5308 level and the relative order of the two accesses.
5309 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
5310 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
5311 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
5312 it should return I<2 * n>.
5313 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
5314 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
5315 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
5316 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
5317 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
5318 of the relation accesses I<all> elements in its image.
5319 The C<source_user> token is again used to identify
5320 the source access.  The range of the source access relation
5321 C<source> should have the same dimension as the range
5322 of the sink access relation.
5323 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
5324 called explicitly, because it is called implicitly by
5325 C<isl_access_info_compute_flow>.
5326
5327 The result of the dependence analysis is collected in an
5328 C<isl_flow>.  There may be elements of
5329 the sink access for which no preceding source access could be
5330 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
5331 The relations containing these elements can be obtained through
5332 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
5333 and the second with C<must> unset.
5334 In the case of standard flow dependence analysis,
5335 with the sink a read and the sources I<must> writes,
5336 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
5337 array elements and the second relation is empty.
5338 The actual flow dependences can be extracted using
5339 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
5340 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
5341 a source and the sink.  The callback function is called
5342 with four arguments, the actual flow dependence relation
5343 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
5344 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
5345 identifying the source and an additional C<void *> with value
5346 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
5347 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
5348 source and if it is not followed by any I<may> sources.
5349
5350 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
5351 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
5352
5353 A higher-level interface to dependence analysis is provided
5354 by the following function.
5355
5356         #include <isl/flow.h>
5357
5358         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
5359                 __isl_take isl_union_map *must_source,
5360                 __isl_take isl_union_map *may_source,
5361                 __isl_take isl_union_map *schedule,
5362                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
5363                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
5364                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
5365                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
5366
5367 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
5368 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
5369 of the domains of the accesses and of the schedule.
5370 The relative order of the iteration domains is given by the
5371 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
5372 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
5373 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
5374 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
5375 any of the other arguments is treated as an error.
5376
5377 =head3 Interaction with Dependence Analysis
5378
5379 During the dependence analysis, we frequently need to perform
5380 the following operation.  Given a relation between sink iterations
5381 and potential source iterations from a particular source domain,
5382 what is the last potential source iteration corresponding to each
5383 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
5384 the set of potential source iterations before or after each such operation.
5385 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
5386 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
5387 the sink iteration can ever be executed without one or more of
5388 the corresponding potential source iterations being executed.
5389 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
5390 but fixed source iteration from the potential source iterations.
5391 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
5392 function.
5393
5394         #include <isl/flow.h>
5395
5396         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
5397                 __isl_keep isl_map *source_map,
5398                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
5399                 void *user);
5400         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
5401                 __isl_take isl_access_info *acc,
5402                 isl_access_restrict fn, void *user);
5403
5404 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
5405 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
5406 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
5407 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
5408 mapping sink iterations to potential source iterations.
5409 The second argument represents the sink iterations for which
5410 we want to compute the last source iteration.
5411 The third argument is the token corresponding to the source
5412 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
5413 The callback is expected to return a restriction on either the input or
5414 the output of the operation computing the last potential source.
5415 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
5416 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
5417 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
5418 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
5419 iterations is required.
5420 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
5421 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
5422 using the following functions.
5423
5424         #include <isl/flow.h>
5425
5426         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
5427                 __isl_take isl_set *source_restr,
5428                 __isl_take isl_set *sink_restr);
5429         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
5430                 __isl_take isl_set *source_restr);
5431         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
5432                 __isl_take isl_map *source_map);
5433         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
5434                 __isl_take isl_map *source_map);
5435         void *isl_restriction_free(
5436                 __isl_take isl_restriction *restr);
5437         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
5438                 __isl_keep isl_restriction *restr);
5439
5440 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
5441 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
5442 is essentially equivalent to
5443
5444         isl_restriction_input(isl_set_universe(
5445             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5446                             isl_set_universe(
5447             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5448
5449 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
5450
5451         isl_restriction_input(isl_set_empty(
5452             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5453                             isl_set_universe(
5454             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5455
5456 =head2 Scheduling
5457
5458 B<The functionality described in this section is fairly new
5459 and may be subject to change.>
5460
5461 The following function can be used to compute a schedule
5462 for a union of domains.
5463 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
5464 to that of C<Pluto>.
5465 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
5466 be selected.
5467 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
5468 That is, all dependence distances over these dependences in the
5469 scheduled space are lexicographically positive.
5470 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
5471 C<proximity> dependences.
5472 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
5473 for groups of domains where the dependence distances have only
5474 non-negative values.
5475 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
5476 distances are only minimized during the extension to a
5477 full-dimensional schedule.
5478
5479         #include <isl/schedule.h>
5480         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
5481                 __isl_take isl_union_set *domain,
5482                 __isl_take isl_union_map *validity,
5483                 __isl_take isl_union_map *proximity);
5484         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
5485
5486 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
5487 from an C<isl_schedule> using the following function.
5488
5489         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
5490                 __isl_keep isl_schedule *sched);
5491
5492 A representation of the schedule can be printed using
5493          
5494         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
5495                 __isl_take isl_printer *p,
5496                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5497
5498 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
5499 using the following function.
5500
5501         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
5502                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5503
5504 The individual bands can be visited in depth-first post-order
5505 using the following function.
5506
5507         #include <isl/schedule.h>
5508         int isl_schedule_foreach_band(
5509                 __isl_keep isl_schedule *sched,
5510                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5511                 void *user);
5512
5513 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
5514 The bands inside the list can be copied and freed using the following
5515 functions.
5516
5517         #include <isl/band.h>
5518         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
5519                 __isl_keep isl_band *band);
5520         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
5521
5522 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
5523 These are referred to as the members of the band.
5524 The section of the schedule that corresponds to the band is
5525 referred to as the partial schedule of the band.
5526 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
5527 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
5528 dimensions form the suffix schedule.
5529 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
5530 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
5531 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
5532 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
5533 The properties of a band can be inspected using the following functions.
5534
5535         #include <isl/band.h>
5536         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
5537
5538         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
5539         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
5540                 __isl_keep isl_band *band);
5541
5542         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
5543                 __isl_keep isl_band *band);
5544         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
5545                 __isl_keep isl_band *band);
5546         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
5547                 __isl_keep isl_band *band);
5548
5549         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
5550         int isl_band_member_is_zero_distance(
5551                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
5552
5553         int isl_band_list_foreach_band(
5554                 __isl_keep isl_band_list *list,
5555                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5556                 void *user);
5557
5558 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
5559 distance'' if it does not carry any proximity dependences
5560 within its band.
5561 That is, if the dependence distances of the proximity
5562 dependences are all zero in that direction (for fixed
5563 iterations of outer bands).
5564 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
5565 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
5566 in depth-first post-order.
5567
5568 A band can be tiled using the following function.
5569
5570         #include <isl/band.h>
5571         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
5572                 __isl_take isl_vec *sizes);
5573
5574         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
5575                 int val);
5576         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
5577         int isl_options_set_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx,
5578                 int val);
5579         int isl_options_get_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx);
5580
5581 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
5582 inside its schedule.
5583 A new child band is created to represent the point loops and it is
5584 inserted between the modified band and its children.
5585 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
5586 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
5587 If the C<tile_shift_point_loops> option is set, then the point loops
5588 are shifted to start at zero.
5589
5590 A band can be split into two nested bands using the following function.
5591
5592         int isl_band_split(__isl_keep isl_band *band, int pos);
5593
5594 The resulting outer band contains the first C<pos> dimensions of C<band>
5595 while the inner band contains the remaining dimensions.
5596
5597 A representation of the band can be printed using
5598
5599         #include <isl/band.h>
5600         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
5601                 __isl_take isl_printer *p,
5602                 __isl_keep isl_band *band);
5603
5604 =head3 Options
5605
5606         #include <isl/schedule.h>
5607         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
5608                 isl_ctx *ctx, int val);
5609         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
5610                 isl_ctx *ctx);
5611         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
5612                 isl_ctx *ctx, int val);
5613         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
5614                 isl_ctx *ctx);
5615         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
5616         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
5617         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
5618                 isl_ctx *ctx, int val);
5619         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
5620                 isl_ctx *ctx);
5621         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
5622                 isl_ctx *ctx, int val);
5623         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
5624                 isl_ctx *ctx);
5625         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
5626                 isl_ctx *ctx, int val);
5627         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
5628                 isl_ctx *ctx);
5629         int isl_options_set_schedule_algorithm(
5630                 isl_ctx *ctx, int val);
5631         int isl_options_get_schedule_algorithm(
5632                 isl_ctx *ctx);
5633         int isl_options_set_schedule_separate_components(
5634                 isl_ctx *ctx, int val);
5635         int isl_options_get_schedule_separate_components(
5636                 isl_ctx *ctx);
5637
5638 =over
5639
5640 =item * schedule_max_coefficient
5641
5642 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
5643 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
5644 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
5645 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
5646 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
5647 coefficients.
5648
5649 =item * schedule_max_constant_term
5650
5651 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
5652 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
5653 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
5654 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
5655 bounds on the constant coefficients.
5656
5657 =item * schedule_fuse
5658
5659 This option controls the level of fusion.
5660 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
5661 resulting schedule will be distributed as much as possible.
5662 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
5663 try to fuse loops in the resulting schedule.
5664
5665 =item * schedule_maximize_band_depth
5666
5667 If this option is set, we do not split bands at the point
5668 where we detect splitting is necessary. Instead, we
5669 backtrack and split bands as early as possible. This
5670 reduces the number of splits and maximizes the width of
5671 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
5672 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
5673 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
5674 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
5675
5676 =item * schedule_outer_zero_distance
5677
5678 If this option is set, then we try to construct schedules
5679 where the outermost scheduling dimension in each band
5680 results in a zero dependence distance over the proximity
5681 dependences.
5682
5683 =item * schedule_split_scaled
5684
5685 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
5686 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
5687 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
5688 divisor.
5689 The constant term is then placed in a separate band and the linear
5690 part is reduced.
5691
5692 =item * schedule_algorithm
5693
5694 Selects the scheduling algorithm to be used.
5695 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
5696 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
5697
5698 =item * schedule_separate_components
5699
5700 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
5701 then these components are scheduled separately.
5702 If this option is not set, then some iterations of the domains
5703 in these components may be scheduled together.
5704 If this option is set, then the components are given consecutive
5705 schedules.
5706
5707 =back
5708
5709 =head2 AST Generation
5710
5711 This section describes the C<isl> functionality for generating
5712 ASTs that visit all the elements
5713 in a domain in an order specified by a schedule.
5714 In particular, given a C<isl_union_map>, an AST is generated
5715 that visits all the elements in the domain of the C<isl_union_map>
5716 according to the lexicographic order of the corresponding image
5717 element(s).  If the range of the C<isl_union_map> consists of
5718 elements in more than one space, then each of these spaces is handled
5719 separately in an arbitrary order.
5720 It should be noted that the image elements only specify the I<order>
5721 in which the corresponding domain elements should be visited.
5722 No direct relation between the image elements and the loop iterators
5723 in the generated AST should be assumed.
5724
5725 Each AST is generated within a build.  The initial build
5726 simply specifies the constraints on the parameters (if any)
5727 and can be created, inspected, copied and freed using the following functions.
5728
5729         #include <isl/ast_build.h>
5730         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_from_context(
5731                 __isl_take isl_set *set);
5732         isl_ctx *isl_ast_build_get_ctx(
5733                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5734         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_copy(
5735                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5736         void *isl_ast_build_free(
5737                 __isl_take isl_ast_build *build);
5738
5739 The C<set> argument is usually a parameter set with zero or more parameters.
5740 More C<isl_ast_build> functions are described in L</"Nested AST Generation">
5741 and L</"Fine-grained Control over AST Generation">.
5742 Finally, the AST itself can be constructed using the following
5743 function.
5744
5745         #include <isl/ast_build.h>
5746         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_build_ast_from_schedule(
5747                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5748                 __isl_take isl_union_map *schedule);
5749
5750 =head3 Inspecting the AST
5751
5752 The basic properties of an AST node can be obtained as follows.
5753
5754         #include <isl/ast.h>
5755         isl_ctx *isl_ast_node_get_ctx(
5756                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5757         enum isl_ast_node_type isl_ast_node_get_type(
5758                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5759
5760 The type of an AST node is one of
5761 C<isl_ast_node_for>,
5762 C<isl_ast_node_if>,
5763 C<isl_ast_node_block> or
5764 C<isl_ast_node_user>.
5765 An C<isl_ast_node_for> represents a for node.
5766 An C<isl_ast_node_if> represents an if node.
5767 An C<isl_ast_node_block> represents a compound node.
5768 An C<isl_ast_node_user> represents an expression statement.
5769 An expression statement typically corresponds to a domain element, i.e.,
5770 one of the elements that is visited by the AST.
5771
5772 Each type of node has its own additional properties.
5773
5774         #include <isl/ast.h>
5775         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_iterator(
5776                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5777         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_init(
5778                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5779         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_cond(
5780                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5781         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_inc(
5782                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5783         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_for_get_body(
5784                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5785         int isl_ast_node_for_is_degenerate(
5786                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5787
5788 An C<isl_ast_for> is considered degenerate if it is known to execute
5789 exactly once.
5790
5791         #include <isl/ast.h>
5792         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_if_get_cond(
5793                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5794         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_then(
5795                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5796         int isl_ast_node_if_has_else(
5797                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5798         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_else(
5799                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5800
5801         __isl_give isl_ast_node_list *
5802         isl_ast_node_block_get_children(
5803                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5804
5805         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_user_get_expr(
5806                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5807
5808 Each of the returned C<isl_ast_expr>s can in turn be inspected using
5809 the following functions.
5810
5811         #include <isl/ast.h>
5812         isl_ctx *isl_ast_expr_get_ctx(
5813                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5814         enum isl_ast_expr_type isl_ast_expr_get_type(
5815                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5816
5817 The type of an AST expression is one of
5818 C<isl_ast_expr_op>,
5819 C<isl_ast_expr_id> or
5820 C<isl_ast_expr_int>.
5821 An C<isl_ast_expr_op> represents the result of an operation.
5822 An C<isl_ast_expr_id> represents an identifier.
5823 An C<isl_ast_expr_int> represents an integer value.
5824
5825 Each type of expression has its own additional properties.
5826
5827         #include <isl/ast.h>
5828         enum isl_ast_op_type isl_ast_expr_get_op_type(
5829                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5830         int isl_ast_expr_get_op_n_arg(__isl_keep isl_ast_expr *expr);
5831         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_get_op_arg(
5832                 __isl_keep isl_ast_expr *expr, int pos);
5833         int isl_ast_node_foreach_ast_op_type(
5834                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5835                 int (*fn)(enum isl_ast_op_type type, void *user),
5836                 void *user);
5837
5838 C<isl_ast_expr_get_op_type> returns the type of the operation
5839 performed.  C<isl_ast_expr_get_op_n_arg> returns the number of
5840 arguments.  C<isl_ast_expr_get_op_arg> returns the specified
5841 argument.
5842 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> calls C<fn> for each distinct
5843 C<isl_ast_op_type> that appears in C<node>.
5844 The operation type is one of the following.
5845
5846 =over
5847
5848 =item C<isl_ast_op_and>
5849
5850 Logical I<and> of two arguments.
5851 Both arguments can be evaluated.
5852
5853 =item C<isl_ast_op_and_then>
5854
5855 Logical I<and> of two arguments.
5856 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to true.
5857
5858 =item C<isl_ast_op_or>
5859
5860 Logical I<or> of two arguments.
5861 Both arguments can be evaluated.
5862
5863 =item C<isl_ast_op_or_else>
5864
5865 Logical I<or> of two arguments.
5866 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to false.
5867
5868 =item C<isl_ast_op_max>
5869
5870 Maximum of two or more arguments.
5871
5872 =item C<isl_ast_op_min>
5873
5874 Minimum of two or more arguments.
5875
5876 =item C<isl_ast_op_minus>
5877
5878 Change sign.
5879
5880 =item C<isl_ast_op_add>
5881
5882 Sum of two arguments.
5883
5884 =item C<isl_ast_op_sub>
5885
5886 Difference of two arguments.
5887
5888 =item C<isl_ast_op_mul>
5889
5890 Product of two arguments.
5891
5892 =item C<isl_ast_op_div>
5893
5894 Exact division.  That is, the result is known to be an integer.
5895
5896 =item C<isl_ast_op_fdiv_q>
5897
5898 Result of integer division, rounded towards negative
5899 infinity.
5900
5901 =item C<isl_ast_op_pdiv_q>
5902
5903 Result of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5904
5905 =item C<isl_ast_op_pdiv_r>
5906
5907 Remainder of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5908
5909 =item C<isl_ast_op_cond>
5910
5911 Conditional operator defined on three arguments.
5912 If the first argument evaluates to true, then the result
5913 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5914 is equal to the third argument.
5915 The second and third argument may only be evaluated if
5916 the first argument evaluates to true and false, respectively.
5917 Corresponds to C<a ? b : c> in C.
5918
5919 =item C<isl_ast_op_select>
5920
5921 Conditional operator defined on three arguments.
5922 If the first argument evaluates to true, then the result
5923 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5924 is equal to the third argument.
5925 The second and third argument may be evaluated independently
5926 of the value of the first argument.
5927 Corresponds to C<a * b + (1 - a) * c> in C.
5928
5929 =item C<isl_ast_op_eq>
5930
5931 Equality relation.
5932
5933 =item C<isl_ast_op_le>
5934
5935 Less than or equal relation.
5936
5937 =item C<isl_ast_op_lt>
5938
5939 Less than relation.
5940
5941 =item C<isl_ast_op_ge>
5942
5943 Greater than or equal relation.
5944
5945 =item C<isl_ast_op_gt>
5946
5947 Greater than relation.
5948
5949 =item C<isl_ast_op_call>
5950
5951 A function call.
5952 The number of arguments of the C<isl_ast_expr> is one more than
5953 the number of arguments in the function call, the first argument
5954 representing the function being called.
5955
5956 =back
5957
5958         #include <isl/ast.h>
5959         __isl_give isl_id *isl_ast_expr_get_id(
5960                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5961
5962 Return the identifier represented by the AST expression.
5963
5964         #include <isl/ast.h>
5965         int isl_ast_expr_get_int(__isl_keep isl_ast_expr *expr,
5966                 isl_int *v);
5967
5968 Return the integer represented by the AST expression.
5969 Note that the integer is returned through the C<v> argument.
5970 The return value of the function itself indicates whether the
5971 operation was performed successfully.
5972
5973 =head3 Manipulating and printing the AST
5974
5975 AST nodes can be copied and freed using the following functions.
5976
5977         #include <isl/ast.h>
5978         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_copy(
5979                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5980         void *isl_ast_node_free(__isl_take isl_ast_node *node);
5981
5982 AST expressions can be copied and freed using the following functions.
5983
5984         #include <isl/ast.h>
5985         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_copy(
5986                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5987         void *isl_ast_expr_free(__isl_take isl_ast_expr *expr);
5988
5989 New AST expressions can be created either directly or within
5990 the context of an C<isl_ast_build>.
5991
5992         #include <isl/ast.h>
5993         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_id(
5994                 __isl_take isl_id *id);
5995         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_neg(
5996                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
5997         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_add(
5998                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5999                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6000         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_sub(
6001                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6002                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6003         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_mul(
6004                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6005                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6006         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_div(
6007                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6008                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
6009         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_and(
6010                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6011                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
6012         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_or(
6013                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
6014                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
6015
6016         #include <isl/ast_build.h>
6017         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_pw_aff(
6018                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6019                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
6020         __isl_give isl_ast_expr *
6021         isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff(
6022                 __isl_keep isl_ast_build *build,
6023                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
6024
6025 The domains of C<pa> and C<pma> should correspond
6026 to the schedule space of C<build>.
6027 The tuple id of C<pma> is used as the function being called.
6028
6029 User specified data can be attached to an C<isl_ast_node> and obtained
6030 from the same C<isl_ast_node> using the following functions.
6031
6032         #include <isl/ast.h>
6033         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_set_annotation(
6034                 __isl_take isl_ast_node *node,
6035                 __isl_take isl_id *annotation);
6036         __isl_give isl_id *isl_ast_node_get_annotation(
6037                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6038
6039 Basic printing can be performed using the following functions.
6040
6041         #include <isl/ast.h>
6042         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_expr(
6043                 __isl_take isl_printer *p,
6044                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6045         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_node(
6046                 __isl_take isl_printer *p,
6047                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6048
6049 More advanced printing can be performed using the following functions.
6050
6051         #include <isl/ast.h>
6052         __isl_give isl_printer *isl_ast_op_type_print_macro(
6053                 enum isl_ast_op_type type,
6054                 __isl_take isl_printer *p);
6055         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print_macros(
6056                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6057                 __isl_take isl_printer *p);
6058         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print(
6059                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6060                 __isl_take isl_printer *p,
6061                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6062         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_for_print(
6063                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6064                 __isl_take isl_printer *p,
6065                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6066         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_if_print(
6067                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6068                 __isl_take isl_printer *p,
6069                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6070
6071 While printing an C<isl_ast_node> in C<ISL_FORMAT_C>,
6072 C<isl> may print out an AST that makes use of macros such
6073 as C<floord>, C<min> and C<max>.
6074 C<isl_ast_op_type_print_macro> prints out the macro
6075 corresponding to a specific C<isl_ast_op_type>.
6076 C<isl_ast_node_print_macros> scans the C<isl_ast_node>
6077 for expressions where these macros would be used and prints
6078 out the required macro definitions.
6079 Essentially, C<isl_ast_node_print_macros> calls
6080 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> with C<isl_ast_op_type_print_macro>
6081 as function argument.
6082 C<isl_ast_node_print>, C<isl_ast_node_for_print> and
6083 C<isl_ast_node_if_print> print an C<isl_ast_node>
6084 in C<ISL_FORMAT_C>, but allow for some extra control
6085 through an C<isl_ast_print_options> object.
6086 This object can be created using the following functions.
6087
6088         #include <isl/ast.h>
6089         __isl_give isl_ast_print_options *
6090         isl_ast_print_options_alloc(isl_ctx *ctx);
6091         __isl_give isl_ast_print_options *
6092         isl_ast_print_options_copy(
6093                 __isl_keep isl_ast_print_options *options);
6094         void *isl_ast_print_options_free(
6095                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6096
6097         __isl_give isl_ast_print_options *
6098         isl_ast_print_options_set_print_user(
6099                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
6100                 __isl_give isl_printer *(*print_user)(
6101                         __isl_take isl_printer *p,
6102                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
6103                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
6104                 void *user);
6105         __isl_give isl_ast_print_options *
6106         isl_ast_print_options_set_print_for(
6107                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
6108                 __isl_give isl_printer *(*print_for)(
6109                         __isl_take isl_printer *p,
6110                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
6111                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
6112                 void *user);
6113
6114 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_user>
6115 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_user> needs to
6116 be printed.
6117 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for>
6118 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_for> needs to
6119 be printed.
6120 Note that C<isl_ast_node_for_print> will I<not> call the
6121 callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for> on the node
6122 on which C<isl_ast_node_for_print> is called, but only on nested
6123 nodes of type C<isl_ast_node_for>.  It is therefore safe to
6124 call C<isl_ast_node_for_print> from within the callback set by
6125 C<isl_ast_print_options_set_print_for>.
6126
6127 The following option determines the type to be used for iterators
6128 while printing the AST.
6129
6130         int isl_options_set_ast_iterator_type(
6131                 isl_ctx *ctx, const char *val);
6132         const char *isl_options_get_ast_iterator_type(
6133                 isl_ctx *ctx);
6134
6135 =head3 Options
6136
6137         #include <isl/ast_build.h>
6138         int isl_options_set_ast_build_atomic_upper_bound(
6139                 isl_ctx *ctx, int val);
6140         int isl_options_get_ast_build_atomic_upper_bound(
6141                 isl_ctx *ctx);
6142         int isl_options_set_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx,
6143                 int val);
6144         int isl_options_get_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx);
6145         int isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(
6146                 isl_ctx *ctx, int val);
6147         int isl_options_get_ast_build_exploit_nested_bounds(
6148                 isl_ctx *ctx);
6149         int isl_options_set_ast_build_group_coscheduled(
6150                 isl_ctx *ctx, int val);
6151         int isl_options_get_ast_build_group_coscheduled(
6152                 isl_ctx *ctx);
6153         int isl_options_set_ast_build_scale_strides(
6154                 isl_ctx *ctx, int val);
6155         int isl_options_get_ast_build_scale_strides(
6156                 isl_ctx *ctx);
6157         int isl_options_set_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx,
6158                 int val);
6159         int isl_options_get_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx);
6160         int isl_options_set_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx,
6161                 int val);
6162         int isl_options_get_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx);
6163
6164 =over
6165
6166 =item * ast_build_atomic_upper_bound
6167
6168 Generate loop upper bounds that consist of the current loop iterator,
6169 an operator and an expression not involving the iterator.
6170 If this option is not set, then the current loop iterator may appear
6171 several times in the upper bound.
6172 For example, when this option is turned off, AST generation
6173 for the schedule
6174
6175         [n] -> { A[i] -> [i] : 0 <= i <= 100, n }
6176
6177 produces
6178
6179         for (int c0 = 0; c0 <= 100 && n >= c0; c0 += 1)
6180           A(c0);
6181
6182 When the option is turned on, the following AST is generated
6183
6184         for (int c0 = 0; c0 <= min(100, n); c0 += 1)
6185           A(c0);
6186
6187 =item * ast_build_prefer_pdiv
6188
6189 If this option is turned off, then the AST generation will
6190 produce ASTs that may only contain C<isl_ast_op_fdiv_q>
6191 operators, but no C<isl_ast_op_pdiv_q> or
6192 C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6193 If this options is turned on, then C<isl> will try to convert
6194 some of the C<isl_ast_op_fdiv_q> operators to (expressions containing)
6195 C<isl_ast_op_pdiv_q> or C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6196
6197 =item * ast_build_exploit_nested_bounds
6198
6199 Simplify conditions based on bounds of nested for loops.
6200 In particular, remove conditions that are implied by the fact
6201 that one or more nested loops have at least one iteration,
6202 meaning that the upper bound is at least as large as the lower bound.
6203 For example, when this option is turned off, AST generation
6204 for the schedule
6205
6206         [N,M] -> { A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i <= N and
6207                                         0 <= j <= M }
6208
6209 produces
6210
6211         if (M >= 0)
6212           for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6213             for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6214               A(c0, c1);
6215
6216 When the option is turned on, the following AST is generated
6217
6218         for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6219           for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6220             A(c0, c1);
6221
6222 =item * ast_build_group_coscheduled
6223
6224 If two domain elements are assigned the same schedule point, then
6225 they may be executed in any order and they may even appear in different
6226 loops.  If this options is set, then the AST generator will make
6227 sure that coscheduled domain elements do not appear in separate parts
6228 of the AST.  This is useful in case of nested AST generation
6229 if the outer AST generation is given only part of a schedule
6230 and the inner AST generation should handle the domains that are
6231 coscheduled by this initial part of the schedule together.
6232 For example if an AST is generated for a schedule
6233
6234         { A[i] -> [0]; B[i] -> [0] }
6235
6236 then the C<isl_ast_build_set_create_leaf> callback described
6237 below may get called twice, once for each domain.
6238 Setting this option ensures that the callback is only called once
6239 on both domains together.
6240
6241 =item * ast_build_separation_bounds
6242
6243 This option specifies which bounds to use during separation.
6244 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_IMPLICIT>
6245 then all (possibly implicit) bounds on the current dimension will
6246 be used during separation.
6247 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_EXPLICIT>
6248 then only those bounds that are explicitly available will
6249 be used during separation.
6250
6251 =item * ast_build_scale_strides
6252
6253 This option specifies whether the AST generator is allowed
6254 to scale down iterators of strided loops.
6255
6256 =item * ast_build_allow_else
6257
6258 This option specifies whether the AST generator is allowed
6259 to construct if statements with else branches.
6260
6261 =item * ast_build_allow_or
6262
6263 This option specifies whether the AST generator is allowed
6264 to construct if conditions with disjunctions.
6265
6266 =back
6267
6268 =head3 Fine-grained Control over AST Generation
6269
6270 Besides specifying the constraints on the parameters,
6271 an C<isl_ast_build> object can be used to control
6272 various aspects of the AST generation process.
6273 The most prominent way of control is through ``options'',
6274 which can be set using the following function.
6275
6276         #include <isl/ast_build.h>
6277         __isl_give isl_ast_build *
6278         isl_ast_build_set_options(
6279                 __isl_take isl_ast_build *control,
6280                 __isl_take isl_union_map *options);
6281
6282 The options are encoded in an <isl_union_map>.
6283 The domain of this union relation refers to the schedule domain,
6284 i.e., the range of the schedule passed to C<isl_ast_build_ast_from_schedule>.
6285 In the case of nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6286 the domain of C<options> should refer to the extra piece of the schedule.
6287 That is, it should be equal to the range of the wrapped relation in the
6288 range of the schedule.
6289 The range of the options can consist of elements in one or more spaces,
6290 the names of which determine the effect of the option.
6291 The values of the range typically also refer to the schedule dimension
6292 to which the option applies.  In case of nested AST generation
6293 (see L</"Nested AST Generation">), these values refer to the position
6294 of the schedule dimension within the innermost AST generation.
6295 The constraints on the domain elements of
6296 the option should only refer to this dimension and earlier dimensions.
6297 We consider the following spaces.
6298
6299 =over
6300
6301 =item C<separation_class>
6302
6303 This space is a wrapped relation between two one dimensional spaces.
6304 The input space represents the schedule dimension to which the option
6305 applies and the output space represents the separation class.
6306 While constructing a loop corresponding to the specified schedule
6307 dimension(s), the AST generator will try to generate separate loops
6308 for domain elements that are assigned different classes.
6309 If only some of the elements are assigned a class, then those elements
6310 that are not assigned any class will be treated as belonging to a class
6311 that is separate from the explicitly assigned classes.
6312 The typical use case for this option is to separate full tiles from
6313 partial tiles.
6314 The other options, described below, are applied after the separation
6315 into classes.
6316
6317 As an example, consider the separation into full and partial tiles
6318 of a tiling of a triangular domain.
6319 Take, for example, the domain
6320
6321         { A[i,j] : 0 <= i,j and i + j <= 100 }
6322
6323 and a tiling into tiles of 10 by 10.  The input to the AST generator
6324 is then the schedule
6325
6326         { A[i,j] -> [([i/10]),[j/10],i,j] : 0 <= i,j and
6327                                                 i + j <= 100 }
6328
6329 Without any options, the following AST is generated
6330
6331         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1)
6332           for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6333             for (int c2 = 10 * c0;
6334                  c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6335                  c2 += 1)
6336               for (int c3 = 10 * c1;
6337                    c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6338                    c3 += 1)
6339                 A(c2, c3);
6340
6341 Separation into full and partial tiles can be obtained by assigning
6342 a class, say C<0>, to the full tiles.  The full tiles are represented by those
6343 values of the first and second schedule dimensions for which there are
6344 values of the third and fourth dimensions to cover an entire tile.
6345 That is, we need to specify the following option
6346
6347         { [a,b,c,d] -> separation_class[[0]->[0]] :
6348                 exists b': 0 <= 10a,10b' and
6349                            10a+9+10b'+9 <= 100;
6350           [a,b,c,d] -> separation_class[[1]->[0]] :
6351                 0 <= 10a,10b and 10a+9+10b+9 <= 100 }
6352
6353 which simplifies to
6354
6355         { [a, b, c, d] -> separation_class[[1] -> [0]] :
6356                 a >= 0 and b >= 0 and b <= 8 - a;
6357           [a, b, c, d] -> separation_class[[0] -> [0]] :
6358                 a >= 0 and a <= 8 }
6359
6360 With this option, the generated AST is as follows
6361
6362         {
6363           for (int c0 = 0; c0 <= 8; c0 += 1) {
6364             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 8; c1 += 1)
6365               for (int c2 = 10 * c0;
6366                    c2 <= 10 * c0 + 9; c2 += 1)
6367                 for (int c3 = 10 * c1;
6368                      c3 <= 10 * c1 + 9; c3 += 1)
6369                   A(c2, c3);
6370             for (int c1 = -c0 + 9; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6371               for (int c2 = 10 * c0;
6372                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6373                    c2 += 1)
6374                 for (int c3 = 10 * c1;
6375                      c3 <= min(-c2 + 100, 10 * c1 + 9);
6376                      c3 += 1)
6377                   A(c2, c3);
6378           }
6379           for (int c0 = 9; c0 <= 10; c0 += 1)
6380             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6381               for (int c2 = 10 * c0;
6382                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6383                    c2 += 1)
6384                 for (int c3 = 10 * c1;
6385                      c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6386                      c3 += 1)
6387                   A(c2, c3);
6388         }
6389
6390 =item C<separate>
6391
6392 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6393 to which ``separation'' should be applied.  Separation tries to split
6394 a loop into several pieces if this can avoid the generation of guards
6395 inside the loop.
6396 See also the C<atomic> option.
6397
6398 =item C<atomic>
6399
6400 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6401 for which the domains should be considered ``atomic''.  That is, the
6402 AST generator will make sure that any given domain space will only appear
6403 in a single loop at the specified level.
6404
6405 Consider the following schedule
6406
6407         { a[i] -> [i] : 0 <= i < 10;
6408           b[i] -> [i+1] : 0 <= i < 10 }
6409
6410 If the following option is specified
6411
6412         { [i] -> separate[x] }
6413
6414 then the following AST will be generated
6415
6416         {
6417           a(0);
6418           for (int c0 = 1; c0 <= 9; c0 += 1) {
6419             a(c0);
6420             b(c0 - 1);
6421           }
6422           b(9);
6423         }
6424
6425 If, on the other hand, the following option is specified
6426
6427         { [i] -> atomic[x] }
6428
6429 then the following AST will be generated
6430
6431         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1) {
6432           if (c0 <= 9)
6433             a(c0);
6434           if (c0 >= 1)
6435             b(c0 - 1);
6436         }
6437
6438 If neither C<atomic> nor C<separate> is specified, then the AST generator
6439 may produce either of these two results or some intermediate form.
6440
6441 =item C<unroll>
6442
6443 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6444 that should be I<completely> unrolled.
6445 To obtain a partial unrolling, the user should apply an additional
6446 strip-mining to the schedule and fully unroll the inner loop.
6447
6448 =back
6449
6450 Additional control is available through the following functions.
6451
6452         #include <isl/ast_build.h>
6453         __isl_give isl_ast_build *
6454         isl_ast_build_set_iterators(
6455                 __isl_take isl_ast_build *control,
6456                 __isl_take isl_id_list *iterators);
6457
6458 The function C<isl_ast_build_set_iterators> allows the user to
6459 specify a list of iterator C<isl_id>s to be used as iterators.
6460 If the input schedule is injective, then
6461 the number of elements in this list should be as large as the dimension
6462 of the schedule space, but no direct correspondence should be assumed
6463 between dimensions and elements.
6464 If the input schedule is not injective, then an additional number
6465 of C<isl_id>s equal to the largest dimension of the input domains
6466 may be required.
6467 If the number of provided C<isl_id>s is insufficient, then additional
6468 names are automatically generated.
6469
6470         #include <isl/ast_build.h>
6471         __isl_give isl_ast_build *
6472         isl_ast_build_set_create_leaf(
6473                 __isl_take isl_ast_build *control,
6474                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6475                         __isl_take isl_ast_build *build,
6476                         void *user), void *user);
6477
6478 The
6479 C<isl_ast_build_set_create_leaf> function allows for the
6480 specification of a callback that should be called whenever the AST
6481 generator arrives at an element of the schedule domain.
6482 The callback should return an AST node that should be inserted
6483 at the corresponding position of the AST.  The default action (when
6484 the callback is not set) is to continue generating parts of the AST to scan
6485 all the domain elements associated to the schedule domain element
6486 and to insert user nodes, ``calling'' the domain element, for each of them.
6487 The C<build> argument contains the current state of the C<isl_ast_build>.
6488 To ease nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6489 all control information that is
6490 specific to the current AST generation such as the options and
6491 the callbacks has been removed from this C<isl_ast_build>.
6492 The callback would typically return the result of a nested
6493 AST generation or a
6494 user defined node created using the following function.
6495
6496         #include <isl/ast.h>
6497         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_alloc_user(
6498                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6499
6500         #include <isl/ast_build.h>
6501         __isl_give isl_ast_build *
6502         isl_ast_build_set_at_each_domain(
6503                 __isl_take isl_ast_build *build,
6504                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6505                         __isl_take isl_ast_node *node,
6506                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6507                         void *user), void *user);
6508         __isl_give isl_ast_build *
6509         isl_ast_build_set_before_each_for(
6510                 __isl_take isl_ast_build *build,
6511                 __isl_give isl_id *(*fn)(
6512                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6513                         void *user), void *user);
6514         __isl_give isl_ast_build *
6515         isl_ast_build_set_after_each_for(
6516                 __isl_take isl_ast_build *build,
6517                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6518                         __isl_take isl_ast_node *node,
6519                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6520                         void *user), void *user);
6521
6522 The callback set by C<isl_ast_build_set_at_each_domain> will
6523 be called for each domain AST node.
6524 The callbacks set by C<isl_ast_build_set_before_each_for>
6525 and C<isl_ast_build_set_after_each_for> will be called
6526 for each for AST node.  The first will be called in depth-first
6527 pre-order, while the second will be called in depth-first post-order.
6528 Since C<isl_ast_build_set_before_each_for> is called before the for
6529 node is actually constructed, it is only passed an C<isl_ast_build>.
6530 The returned C<isl_id> will be added as an annotation (using
6531 C<isl_ast_node_set_annotation>) to the constructed for node.
6532 In particular, if the user has also specified an C<after_each_for>
6533 callback, then the annotation can be retrieved from the node passed to
6534 that callback using C<isl_ast_node_get_annotation>.
6535 All callbacks should C<NULL> on failure.
6536 The given C<isl_ast_build> can be used to create new
6537 C<isl_ast_expr> objects using C<isl_ast_build_expr_from_pw_aff>
6538 or C<isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff>.
6539
6540 =head3 Nested AST Generation
6541
6542 C<isl> allows the user to create an AST within the context
6543 of another AST.  These nested ASTs are created using the
6544 same C<isl_ast_build_ast_from_schedule> function that is used to create the
6545 outer AST.  The C<build> argument should be an C<isl_ast_build>
6546 passed to a callback set by
6547 C<isl_ast_build_set_create_leaf>.
6548 The space of the range of the C<schedule> argument should refer
6549 to this build.  In particular, the space should be a wrapped
6550 relation and the domain of this wrapped relation should be the
6551 same as that of the range of the schedule returned by
6552 C<isl_ast_build_get_schedule> below.
6553 In practice, the new schedule is typically
6554 created by calling C<isl_union_map_range_product> on the old schedule
6555 and some extra piece of the schedule.
6556 The space of the schedule domain is also available from
6557 the C<isl_ast_build>.
6558
6559         #include <isl/ast_build.h>
6560         __isl_give isl_union_map *isl_ast_build_get_schedule(
6561                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6562         __isl_give isl_space *isl_ast_build_get_schedule_space(
6563                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6564         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_restrict(
6565                 __isl_take isl_ast_build *build,
6566                 __isl_take isl_set *set);
6567
6568 The C<isl_ast_build_get_schedule> function returns a (partial)
6569 schedule for the domains elements for which part of the AST still needs to
6570 be generated in the current build.
6571 In particular, the domain elements are mapped to those iterations of the loops
6572 enclosing the current point of the AST generation inside which
6573 the domain elements are executed.
6574 No direct correspondence between
6575 the input schedule and this schedule should be assumed.
6576 The space obtained from C<isl_ast_build_get_schedule_space> can be used
6577 to create a set for C<isl_ast_build_restrict> to intersect
6578 with the current build.  In particular, the set passed to
6579 C<isl_ast_build_restrict> can have additional parameters.
6580 The ids of the set dimensions in the space returned by
6581 C<isl_ast_build_get_schedule_space> correspond to the
6582 iterators of the already generated loops.
6583 The user should not rely on the ids of the output dimensions
6584 of the relations in the union relation returned by
6585 C<isl_ast_build_get_schedule> having any particular value.
6586
6587 =head1 Applications
6588
6589 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
6590 it also contains some basic applications that use some
6591 of the functionality of C<isl>.
6592 The input may be specified in either the L<isl format>
6593 or the L<PolyLib format>.
6594
6595 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
6596
6597 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
6598 an integer element of the polyhedron, if there is any.
6599 The first column in the output is the denominator and is always
6600 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
6601 then a vector of length zero is printed.
6602
6603 =head2 C<isl_pip>
6604
6605 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
6606 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
6607 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
6608 of constraints on a parametric polyhedron.
6609 The coefficients of the parameters appear in the last columns
6610 (but before the final constant column).
6611 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
6612 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
6613 is just a dump of the internal state.
6614
6615 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
6616
6617 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
6618 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
6619 If an affine objective function
6620 is given, then the constant should appear in the last column.
6621
6622 =head2 C<isl_polytope_scan>
6623
6624 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
6625 all integer points in the polytope.
6626
6627 =head2 C<isl_codegen>
6628
6629 Given a schedule, a context set and an options relation,
6630 C<isl_codegen> prints out an AST that scans the domain elements
6631 of the schedule in the order of their image(s) taking into account
6632 the constraints in the context set.