add isl_pw_aff_scale_down_val
[platform/upstream/isl.git] / doc / user.pod
1 =head1 Introduction
2
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
12
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
22
23 =head2 Backward Incompatible Changes
24
25 =head3 Changes since isl-0.02
26
27 =over
28
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
31
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
35
36 =back
37
38 =head3 Changes since isl-0.03
39
40 =over
41
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
46
47 =back
48
49 =head3 Changes since isl-0.04
50
51 =over
52
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
55
56 =back
57
58 =head3 Changes since isl-0.05
59
60 =over
61
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
64
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
69
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take a B<map> space as input.  An old call
72 C<isl_map_identity(space)> can be rewritten to
73 C<isl_map_identity(isl_space_map_from_set(space))>.
74
75 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
76 a parameter position as input.  Instead, the exponent
77 is now expressed as the domain of the resulting relation.
78
79 =back
80
81 =head3 Changes since isl-0.06
82
83 =over
84
85 =item * The format of C<isl_printer_print_qpolynomial>'s
86 C<ISL_FORMAT_ISL> output has changed.
87 Use C<ISL_FORMAT_C> to obtain the old output.
88
89 =item * The C<*_fast_*> functions have been renamed to C<*_plain_*>.
90 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
91 but they will be removed in the future.
92
93 =back
94
95 =head3 Changes since isl-0.07
96
97 =over
98
99 =item * The function C<isl_pw_aff_max> has been renamed to
100 C<isl_pw_aff_union_max>.
101 Similarly, the function C<isl_pw_aff_add> has been renamed to
102 C<isl_pw_aff_union_add>.
103
104 =item * The C<isl_dim> type has been renamed to C<isl_space>
105 along with the associated functions.
106 Some of the old names have been kept for backward compatibility,
107 but they will be removed in the future.
108
109 =item * Spaces of maps, sets and parameter domains are now
110 treated differently.  The distinction between map spaces and set spaces
111 has always been made on a conceptual level, but proper use of such spaces
112 was never checked.  Furthermore, up until isl-0.07 there was no way
113 of explicitly creating a parameter space.  These can now be created
114 directly using C<isl_space_params_alloc> or from other spaces using
115 C<isl_space_params>.
116
117 =item * The space in which C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_qpolynomial>,
118 C<isl_pw_qpolynomial>, C<isl_qpolynomial_fold> and C<isl_pw_qpolynomial_fold>
119 objects live is now a map space
120 instead of a set space.  This means, for example, that the dimensions
121 of the domain of an C<isl_aff> are now considered to be of type
122 C<isl_dim_in> instead of C<isl_dim_set>.  Extra functions have been
123 added to obtain the domain space.  Some of the constructors still
124 take a domain space and have therefore been renamed.
125
126 =item * The functions C<isl_equality_alloc> and C<isl_inequality_alloc>
127 now take an C<isl_local_space> instead of an C<isl_space>.
128 An C<isl_local_space> can be created from an C<isl_space>
129 using C<isl_local_space_from_space>.
130
131 =item * The C<isl_div> type has been removed.  Functions that used
132 to return an C<isl_div> now return an C<isl_aff>.
133 Note that the space of an C<isl_aff> is that of relation.
134 When replacing a call to C<isl_div_get_coefficient> by a call to
135 C<isl_aff_get_coefficient> any C<isl_dim_set> argument needs
136 to be replaced by C<isl_dim_in>.
137 A call to C<isl_aff_from_div> can be replaced by a call
138 to C<isl_aff_floor>.
139 A call to C<isl_qpolynomial_div(div)> call be replaced by
140 the nested call
141
142         isl_qpolynomial_from_aff(isl_aff_floor(div))
143
144 The function C<isl_constraint_div> has also been renamed
145 to C<isl_constraint_get_div>.
146
147 =item * The C<nparam> argument has been removed from
148 C<isl_map_read_from_str> and similar functions.
149 When reading input in the original PolyLib format,
150 the result will have no parameters.
151 If parameters are expected, the caller may want to perform
152 dimension manipulation on the result.
153
154 =back
155
156 =head3 Changes since isl-0.09
157
158 =over
159
160 =item * The C<schedule_split_parallel> option has been replaced
161 by the C<schedule_split_scaled> option.
162
163 =item * The first argument of C<isl_pw_aff_cond> is now
164 an C<isl_pw_aff> instead of an C<isl_set>.
165 A call C<isl_pw_aff_cond(a, b, c)> can be replaced by
166
167         isl_pw_aff_cond(isl_set_indicator_function(a), b, c)
168
169 =back
170
171 =head3 Changes since isl-0.10
172
173 =over
174
175 =item * The functions C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
176 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have been renamed to
177 C<isl_set_dim_has_any_lower_bound> and
178 C<isl_set_dim_has_any_upper_bound>.
179 The new C<isl_set_dim_has_lower_bound> and
180 C<isl_set_dim_has_upper_bound> have slightly different meanings.
181
182 =back
183
184 =head1 License
185
186 C<isl> is released under the MIT license.
187
188 =over
189
190 Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of
191 this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in
192 the Software without restriction, including without limitation the rights to
193 use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies
194 of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do
195 so, subject to the following conditions:
196
197 The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
198 copies or substantial portions of the Software.
199
200 THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
201 IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
202 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
203 AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
204 LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
205 OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
206 SOFTWARE.
207
208 =back
209
210 Note that C<isl> currently requires C<GMP>, which is released
211 under the GNU Lesser General Public License (LGPL).  This means
212 that code linked against C<isl> is also linked against LGPL code.
213
214 =head1 Installation
215
216 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
217 or from the git repository.  Both are available from
218 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
219 The installation process depends on how you obtained
220 the source.
221
222 =head2 Installation from the git repository
223
224 =over
225
226 =item 1 Clone or update the repository
227
228 The first time the source is obtained, you need to clone
229 the repository.
230
231         git clone git://repo.or.cz/isl.git
232
233 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
234
235         git pull
236
237 =item 2 Generate C<configure>
238
239         ./autogen.sh
240
241 =back
242
243 After performing the above steps, continue
244 with the L<Common installation instructions>.
245
246 =head2 Common installation instructions
247
248 =over
249
250 =item 1 Obtain C<GMP>
251
252 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
253 Your distribution may not provide these header files by default
254 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
255 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
256 source, available from L<http://gmplib.org/>.
257
258 =item 2 Configure
259
260 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
261 To run it, just type
262
263         ./configure
264
265 optionally followed by some configure options.
266 A complete list of options can be obtained by running
267
268         ./configure --help
269
270 Below we discuss some of the more common options.
271
272 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
273 C<piplib> functionality is currently used by default.
274 The C<--with-piplib> option can
275 be used to specify which C<piplib>
276 library to use, either an installed version (C<system>),
277 an externally built version (C<build>)
278 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
279 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
280 and C<piplib>.
281
282 =over
283
284 =item C<--prefix>
285
286 Installation prefix for C<isl>
287
288 =item C<--with-gmp-prefix>
289
290 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
291
292 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
293
294 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
295
296 =item C<--with-piplib>
297
298 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
299
300 =item C<--with-piplib-prefix>
301
302 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
303
304 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
305
306 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
307
308 =item C<--with-piplib-builddir>
309
310 Location where C<build> C<piplib> was built.
311
312 =back
313
314 =item 3 Compile
315
316         make
317
318 =item 4 Install (optional)
319
320         make install
321
322 =back
323
324 =head1 Integer Set Library
325
326 =head2 Initialization
327
328 All manipulations of integer sets and relations occur within
329 the context of an C<isl_ctx>.
330 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
331 All arguments of a function are required to have been allocated
332 within the same context.
333 There are currently no functions available for moving an object
334 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
335 there is currently no way of safely moving an object from one
336 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
337
338 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
339 freed using C<isl_ctx_free>.
340 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
341 before the C<isl_ctx> itself is freed.
342
343         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
344         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
345
346 =head2 Values
347
348 An C<isl_val> represents an integer value, a rational value
349 or one of three special values, infinity, negative infinity and NaN.
350 Some predefined values can be created using the following functions.
351
352         #include <isl/val.h>
353         __isl_give isl_val *isl_val_zero(isl_ctx *ctx);
354         __isl_give isl_val *isl_val_one(isl_ctx *ctx);
355         __isl_give isl_val *isl_val_nan(isl_ctx *ctx);
356         __isl_give isl_val *isl_val_infty(isl_ctx *ctx);
357         __isl_give isl_val *isl_val_neginfty(isl_ctx *ctx);
358
359 Specific integer values can be created using the following functions.
360
361         #include <isl/val.h>
362         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_si(isl_ctx *ctx,
363                 long i);
364         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_ui(isl_ctx *ctx,
365                 unsigned long u);
366
367 They can be copied and freed using the following functions.
368
369         #include <isl/val.h>
370         __isl_give isl_val *isl_val_copy(__isl_keep isl_val *v);
371         void *isl_val_free(__isl_take isl_val *v);
372
373 They can be inspected using the following functions.
374
375         #include <isl/val.h>
376         isl_ctx *isl_val_get_ctx(__isl_keep isl_val *val);
377         long isl_val_get_num_si(__isl_keep isl_val *v);
378         long isl_val_get_den_si(__isl_keep isl_val *v);
379         double isl_val_get_d(__isl_keep isl_val *v);
380
381 Note that C<isl_val_get_num_si>, C<isl_val_get_den_si> and
382 C<isl_val_get_d> can only be applied to rational values.
383
384 An C<isl_val> can be modified using the following function.
385
386         #include <isl/val.h>
387         __isl_give isl_val *isl_val_set_si(__isl_take isl_val *v,
388                 long i);
389
390 The following unary properties are defined on C<isl_val>s.
391
392         #include <isl/val.h>
393         int isl_val_sgn(__isl_keep isl_val *v);
394         int isl_val_is_zero(__isl_keep isl_val *v);
395         int isl_val_is_one(__isl_keep isl_val *v);
396         int isl_val_is_negone(__isl_keep isl_val *v);
397         int isl_val_is_nonneg(__isl_keep isl_val *v);
398         int isl_val_is_nonpos(__isl_keep isl_val *v);
399         int isl_val_is_pos(__isl_keep isl_val *v);
400         int isl_val_is_neg(__isl_keep isl_val *v);
401         int isl_val_is_int(__isl_keep isl_val *v);
402         int isl_val_is_rat(__isl_keep isl_val *v);
403         int isl_val_is_nan(__isl_keep isl_val *v);
404         int isl_val_is_infty(__isl_keep isl_val *v);
405         int isl_val_is_neginfty(__isl_keep isl_val *v);
406
407 Note that the sign of NaN is undefined.
408
409 The following binary properties are defined on pairs of C<isl_val>s.
410
411         #include <isl/val.h>
412         int isl_val_lt(__isl_keep isl_val *v1,
413                 __isl_keep isl_val *v2);
414         int isl_val_le(__isl_keep isl_val *v1,
415                 __isl_keep isl_val *v2);
416         int isl_val_gt(__isl_keep isl_val *v1,
417                 __isl_keep isl_val *v2);
418         int isl_val_ge(__isl_keep isl_val *v1,
419                 __isl_keep isl_val *v2);
420         int isl_val_eq(__isl_keep isl_val *v1,
421                 __isl_keep isl_val *v2);
422         int isl_val_ne(__isl_keep isl_val *v1,
423                 __isl_keep isl_val *v2);
424
425 For integer C<isl_val>s we additionally have the following binary property.
426
427         #include <isl/val.h>
428         int isl_val_is_divisible_by(__isl_keep isl_val *v1,
429                 __isl_keep isl_val *v2);
430
431 An C<isl_val> can also be compared to an integer using the following
432 function.  The result is undefined for NaN.
433
434         #include <isl/val.h>
435         int isl_val_cmp_si(__isl_keep isl_val *v, long i);
436
437 The following unary operations are available on C<isl_val>s.
438
439         #include <isl/val.h>
440         __isl_give isl_val *isl_val_abs(__isl_take isl_val *v);
441         __isl_give isl_val *isl_val_neg(__isl_take isl_val *v);
442         __isl_give isl_val *isl_val_floor(__isl_take isl_val *v);
443         __isl_give isl_val *isl_val_ceil(__isl_take isl_val *v);
444         __isl_give isl_val *isl_val_trunc(__isl_take isl_val *v);
445
446 The following binary operations are available on C<isl_val>s.
447
448         #include <isl/val.h>
449         __isl_give isl_val *isl_val_abs(__isl_take isl_val *v);
450         __isl_give isl_val *isl_val_neg(__isl_take isl_val *v);
451         __isl_give isl_val *isl_val_floor(__isl_take isl_val *v);
452         __isl_give isl_val *isl_val_ceil(__isl_take isl_val *v);
453         __isl_give isl_val *isl_val_trunc(__isl_take isl_val *v);
454         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
455         __isl_give isl_val *isl_val_min(__isl_take isl_val *v1,
456                 __isl_take isl_val *v2);
457         __isl_give isl_val *isl_val_max(__isl_take isl_val *v1,
458                 __isl_take isl_val *v2);
459         __isl_give isl_val *isl_val_add(__isl_take isl_val *v1,
460                 __isl_take isl_val *v2);
461         __isl_give isl_val *isl_val_add_ui(__isl_take isl_val *v1,
462                 unsigned long v2);
463         __isl_give isl_val *isl_val_sub(__isl_take isl_val *v1,
464                 __isl_take isl_val *v2);
465         __isl_give isl_val *isl_val_sub_ui(__isl_take isl_val *v1,
466                 unsigned long v2);
467         __isl_give isl_val *isl_val_mul(__isl_take isl_val *v1,
468                 __isl_take isl_val *v2);
469         __isl_give isl_val *isl_val_mul_ui(__isl_take isl_val *v1,
470                 unsigned long v2);
471         __isl_give isl_val *isl_val_div(__isl_take isl_val *v1,
472                 __isl_take isl_val *v2);
473
474 On integer values, we additionally have the following operations.
475
476         #include <isl/val.h>
477         __isl_give isl_val *isl_val_2exp(__isl_take isl_val *v);
478         __isl_give isl_val *isl_val_mod(__isl_take isl_val *v1,
479                 __isl_take isl_val *v2);
480         __isl_give isl_val *isl_val_gcd(__isl_take isl_val *v1,
481                 __isl_take isl_val *v2);
482         __isl_give isl_val *isl_val_gcdext(__isl_take isl_val *v1,
483                 __isl_take isl_val *v2, __isl_give isl_val **x,
484                 __isl_give isl_val **y);
485
486 The function C<isl_val_gcdext> returns the greatest common divisor g
487 of C<v1> and C<v2> as well as two integers C<*x> and C<*y> such
488 that C<*x> * C<v1> + C<*y> * C<v2> = g.
489
490 A value can be read from input using
491
492         #include <isl/val.h>
493         __isl_give isl_val *isl_val_read_from_str(isl_ctx *ctx,
494                 const char *str);
495
496 A value can be printed using
497
498         #include <isl/val.h>
499         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_val(
500                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_val *v);
501
502 =head3 GMP specific functions
503
504 These functions are only available if C<isl> has been compiled with C<GMP>
505 support.
506
507 Specific integer and rational values can be created from C<GMP> values using
508 the following functions.
509
510         #include <isl/val_gmp.h>
511         __isl_give isl_val *isl_val_int_from_gmp(isl_ctx *ctx,
512                 mpz_t z);
513         __isl_give isl_val *isl_val_from_gmp(isl_ctx *ctx,
514                 const mpz_t n, const mpz_t d);
515
516 The numerator and denominator of a rational value can be extracted as
517 C<GMP> values using the following functions.
518
519         #include <isl/val_gmp.h>
520         int isl_val_get_num_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
521         int isl_val_get_den_gmp(__isl_keep isl_val *v, mpz_t z);
522
523 =head2 Integers (obsolescent)
524
525 All operations on integers, mainly the coefficients
526 of the constraints describing the sets and relations,
527 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
528 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
529 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
530 are wrapped inside C<isl> specific macros.
531 The basic type is C<isl_int> and the operations below
532 are available on this type.
533 The meanings of these operations are essentially the same
534 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
535 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
536 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
537 and they need to be released with C<isl_int_clear>
538 after the last use.
539 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
540 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
541 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
542 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
543
544 =over
545
546 =item isl_int_init(i)
547
548 =item isl_int_clear(i)
549
550 =item isl_int_set(r,i)
551
552 =item isl_int_set_si(r,i)
553
554 =item isl_int_set_gmp(r,g)
555
556 =item isl_int_get_gmp(i,g)
557
558 =item isl_int_abs(r,i)
559
560 =item isl_int_neg(r,i)
561
562 =item isl_int_swap(i,j)
563
564 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
565
566 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
567
568 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
569
570 =item isl_int_add(r,i,j)
571
572 =item isl_int_sub(r,i,j)
573
574 =item isl_int_mul(r,i,j)
575
576 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
577
578 =item isl_int_addmul(r,i,j)
579
580 =item isl_int_submul(r,i,j)
581
582 =item isl_int_gcd(r,i,j)
583
584 =item isl_int_lcm(r,i,j)
585
586 =item isl_int_divexact(r,i,j)
587
588 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
589
590 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
591
592 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
593
594 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
595
596 =item isl_int_read(r,s)
597
598 =item isl_int_print(out,i,width)
599
600 =item isl_int_sgn(i)
601
602 =item isl_int_cmp(i,j)
603
604 =item isl_int_cmp_si(i,si)
605
606 =item isl_int_eq(i,j)
607
608 =item isl_int_ne(i,j)
609
610 =item isl_int_lt(i,j)
611
612 =item isl_int_le(i,j)
613
614 =item isl_int_gt(i,j)
615
616 =item isl_int_ge(i,j)
617
618 =item isl_int_abs_eq(i,j)
619
620 =item isl_int_abs_ne(i,j)
621
622 =item isl_int_abs_lt(i,j)
623
624 =item isl_int_abs_gt(i,j)
625
626 =item isl_int_abs_ge(i,j)
627
628 =item isl_int_is_zero(i)
629
630 =item isl_int_is_one(i)
631
632 =item isl_int_is_negone(i)
633
634 =item isl_int_is_pos(i)
635
636 =item isl_int_is_neg(i)
637
638 =item isl_int_is_nonpos(i)
639
640 =item isl_int_is_nonneg(i)
641
642 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
643
644 =back
645
646 =head2 Sets and Relations
647
648 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
649 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
650 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
651 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
652 can be described as a conjunction of affine constraints, while
653 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
654 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
655 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
656 to live in the same space.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
657 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s in I<different> spaces,
658 where spaces are considered different if they have a different number
659 of dimensions and/or different names (see L<"Spaces">).
660 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
661 one set of variables, while relations have two sets of variables,
662 input variables and output variables.
663
664 =head2 Memory Management
665
666 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
667 several substeps and since the user is usually not interested in
668 the intermediate results, most functions that return a new object
669 will also release all the objects passed as arguments.
670 If the user still wants to use one or more of these arguments
671 after the function call, she should pass along a copy of the
672 object rather than the object itself.
673 The user is then responsible for making sure that the original
674 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
675
676 The arguments and return values of all documented functions are
677 annotated to make clear which arguments are released and which
678 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
679 are used
680
681 =over
682
683 =item C<__isl_give>
684
685 C<__isl_give> means that a new object is returned.
686 The user should make sure that the returned pointer is
687 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
688 In between, it can be used as a value for as many
689 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
690 There is one exception, and that is the case where the
691 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
692 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
693
694 =item C<__isl_take>
695
696 C<__isl_take> means that the object the argument points to
697 is taken over by the function and may no longer be used
698 by the user as an argument to any other function.
699 The pointer value must be one returned by a function
700 returning an C<__isl_give> pointer.
701 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
702 be treated as an error in the sense that the function will
703 not perform its usual operation.  However, it will still
704 make sure that all the other C<__isl_take> arguments
705 are released.
706
707 =item C<__isl_keep>
708
709 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
710 temporarily.  After the function has finished, the user
711 can still use it as an argument to other functions.
712 A C<NULL> value will be treated in the same way as
713 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
714
715 =back
716
717 =head2 Error Handling
718
719 C<isl> supports different ways to react in case a runtime error is triggered.
720 Runtime errors arise, e.g., if a function such as C<isl_map_intersect> is called
721 with two maps that have incompatible spaces. There are three possible ways
722 to react on error: to warn, to continue or to abort.
723
724 The default behavior is to warn. In this mode, C<isl> prints a warning, stores
725 the last error in the corresponding C<isl_ctx> and the function in which the
726 error was triggered returns C<NULL>. An error does not corrupt internal state,
727 such that isl can continue to be used. C<isl> also provides functions to
728 read the last error and to reset the memory that stores the last error. The
729 last error is only stored for information purposes. Its presence does not
730 change the behavior of C<isl>. Hence, resetting an error is not required to
731 continue to use isl, but only to observe new errors.
732
733         #include <isl/ctx.h>
734         enum isl_error isl_ctx_last_error(isl_ctx *ctx);
735         void isl_ctx_reset_error(isl_ctx *ctx);
736
737 Another option is to continue on error. This is similar to warn on error mode,
738 except that C<isl> does not print any warning. This allows a program to
739 implement its own error reporting.
740
741 The last option is to directly abort the execution of the program from within
742 the isl library. This makes it obviously impossible to recover from an error,
743 but it allows to directly spot the error location. By aborting on error,
744 debuggers break at the location the error occurred and can provide a stack
745 trace. Other tools that automatically provide stack traces on abort or that do
746 not want to continue execution after an error was triggered may also prefer to
747 abort on error.
748
749 The on error behavior of isl can be specified by calling
750 C<isl_options_set_on_error> or by setting the command line option
751 C<--isl-on-error>. Valid arguments for the function call are
752 C<ISL_ON_ERROR_WARN>, C<ISL_ON_ERROR_CONTINUE> and C<ISL_ON_ERROR_ABORT>. The
753 choices for the command line option are C<warn>, C<continue> and C<abort>.
754 It is also possible to query the current error mode.
755
756         #include <isl/options.h>
757         int isl_options_set_on_error(isl_ctx *ctx, int val);
758         int isl_options_get_on_error(isl_ctx *ctx);
759
760 =head2 Identifiers
761
762 Identifiers are used to identify both individual dimensions
763 and tuples of dimensions.  They consist of an optional name and an optional
764 user pointer.  The name and the user pointer cannot both be C<NULL>, however.
765 Identifiers with the same name but different pointer values
766 are considered to be distinct.
767 Similarly, identifiers with different names but the same pointer value
768 are also considered to be distinct.
769 Equal identifiers are represented using the same object.
770 Pairs of identifiers can therefore be tested for equality using the
771 C<==> operator.
772 Identifiers can be constructed, copied, freed, inspected and printed
773 using the following functions.
774
775         #include <isl/id.h>
776         __isl_give isl_id *isl_id_alloc(isl_ctx *ctx,
777                 __isl_keep const char *name, void *user);
778         __isl_give isl_id *isl_id_set_free_user(
779                 __isl_take isl_id *id,
780                 __isl_give void (*free_user)(void *user));
781         __isl_give isl_id *isl_id_copy(isl_id *id);
782         void *isl_id_free(__isl_take isl_id *id);
783
784         isl_ctx *isl_id_get_ctx(__isl_keep isl_id *id);
785         void *isl_id_get_user(__isl_keep isl_id *id);
786         __isl_keep const char *isl_id_get_name(__isl_keep isl_id *id);
787
788         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_id(
789                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_id *id);
790
791 The callback set by C<isl_id_set_free_user> is called on the user
792 pointer when the last reference to the C<isl_id> is freed.
793 Note that C<isl_id_get_name> returns a pointer to some internal
794 data structure, so the result can only be used while the
795 corresponding C<isl_id> is alive.
796
797 =head2 Spaces
798
799 Whenever a new set, relation or similiar object is created from scratch,
800 the space in which it lives needs to be specified using an C<isl_space>.
801 Each space involves zero or more parameters and zero, one or two
802 tuples of set or input/output dimensions.  The parameters and dimensions
803 are identified by an C<isl_dim_type> and a position.
804 The type C<isl_dim_param> refers to parameters,
805 the type C<isl_dim_set> refers to set dimensions (for spaces
806 with a single tuple of dimensions) and the types C<isl_dim_in>
807 and C<isl_dim_out> refer to input and output dimensions
808 (for spaces with two tuples of dimensions).
809 Local spaces (see L</"Local Spaces">) also contain dimensions
810 of type C<isl_dim_div>.
811 Note that parameters are only identified by their position within
812 a given object.  Across different objects, parameters are (usually)
813 identified by their names or identifiers.  Only unnamed parameters
814 are identified by their positions across objects.  The use of unnamed
815 parameters is discouraged.
816
817         #include <isl/space.h>
818         __isl_give isl_space *isl_space_alloc(isl_ctx *ctx,
819                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
820         __isl_give isl_space *isl_space_params_alloc(isl_ctx *ctx,
821                 unsigned nparam);
822         __isl_give isl_space *isl_space_set_alloc(isl_ctx *ctx,
823                 unsigned nparam, unsigned dim);
824         __isl_give isl_space *isl_space_copy(__isl_keep isl_space *space);
825         void *isl_space_free(__isl_take isl_space *space);
826         unsigned isl_space_dim(__isl_keep isl_space *space,
827                 enum isl_dim_type type);
828
829 The space used for creating a parameter domain
830 needs to be created using C<isl_space_params_alloc>.
831 For other sets, the space
832 needs to be created using C<isl_space_set_alloc>, while
833 for a relation, the space
834 needs to be created using C<isl_space_alloc>.
835 C<isl_space_dim> can be used
836 to find out the number of dimensions of each type in
837 a space, where type may be
838 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
839 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
840 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
841
842 To check whether a given space is that of a set or a map
843 or whether it is a parameter space, use these functions:
844
845         #include <isl/space.h>
846         int isl_space_is_params(__isl_keep isl_space *space);
847         int isl_space_is_set(__isl_keep isl_space *space);
848         int isl_space_is_map(__isl_keep isl_space *space);
849
850 Spaces can be compared using the following functions:
851
852         #include <isl/space.h>
853         int isl_space_is_equal(__isl_keep isl_space *space1,
854                 __isl_keep isl_space *space2);
855         int isl_space_is_domain(__isl_keep isl_space *space1,
856                 __isl_keep isl_space *space2);
857         int isl_space_is_range(__isl_keep isl_space *space1,
858                 __isl_keep isl_space *space2);
859
860 C<isl_space_is_domain> checks whether the first argument is equal
861 to the domain of the second argument.  This requires in particular that
862 the first argument is a set space and that the second argument
863 is a map space.
864
865 It is often useful to create objects that live in the
866 same space as some other object.  This can be accomplished
867 by creating the new objects
868 (see L<Creating New Sets and Relations> or
869 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the space
870 of the original object.
871
872         #include <isl/set.h>
873         __isl_give isl_space *isl_basic_set_get_space(
874                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
875         __isl_give isl_space *isl_set_get_space(__isl_keep isl_set *set);
876
877         #include <isl/union_set.h>
878         __isl_give isl_space *isl_union_set_get_space(
879                 __isl_keep isl_union_set *uset);
880
881         #include <isl/map.h>
882         __isl_give isl_space *isl_basic_map_get_space(
883                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
884         __isl_give isl_space *isl_map_get_space(__isl_keep isl_map *map);
885
886         #include <isl/union_map.h>
887         __isl_give isl_space *isl_union_map_get_space(
888                 __isl_keep isl_union_map *umap);
889
890         #include <isl/constraint.h>
891         __isl_give isl_space *isl_constraint_get_space(
892                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
893
894         #include <isl/polynomial.h>
895         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_domain_space(
896                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
897         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_get_space(
898                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
899         __isl_give isl_space *isl_qpolynomial_fold_get_space(
900                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
901         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_domain_space(
902                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
903         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_get_space(
904                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
905         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_domain_space(
906                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
907         __isl_give isl_space *isl_pw_qpolynomial_fold_get_space(
908                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
909         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_get_space(
910                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
911         __isl_give isl_space *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_space(
912                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
913
914         #include <isl/val.h>
915         __isl_give isl_space *isl_multi_val_get_space(
916                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
917
918         #include <isl/aff.h>
919         __isl_give isl_space *isl_aff_get_domain_space(
920                 __isl_keep isl_aff *aff);
921         __isl_give isl_space *isl_aff_get_space(
922                 __isl_keep isl_aff *aff);
923         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_domain_space(
924                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
925         __isl_give isl_space *isl_pw_aff_get_space(
926                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
927         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_domain_space(
928                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
929         __isl_give isl_space *isl_multi_aff_get_space(
930                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
931         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_domain_space(
932                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
933         __isl_give isl_space *isl_pw_multi_aff_get_space(
934                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
935         __isl_give isl_space *isl_union_pw_multi_aff_get_space(
936                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
937         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_domain_space(
938                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
939         __isl_give isl_space *isl_multi_pw_aff_get_space(
940                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
941
942         #include <isl/point.h>
943         __isl_give isl_space *isl_point_get_space(
944                 __isl_keep isl_point *pnt);
945
946 The identifiers or names of the individual dimensions may be set or read off
947 using the following functions.
948
949         #include <isl/space.h>
950         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_id(
951                 __isl_take isl_space *space,
952                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
953                 __isl_take isl_id *id);
954         int isl_space_has_dim_id(__isl_keep isl_space *space,
955                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
956         __isl_give isl_id *isl_space_get_dim_id(
957                 __isl_keep isl_space *space,
958                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
959         __isl_give isl_space *isl_space_set_dim_name(
960                 __isl_take isl_space *space,
961                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
962                  __isl_keep const char *name);
963         int isl_space_has_dim_name(__isl_keep isl_space *space,
964                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
965         __isl_keep const char *isl_space_get_dim_name(
966                 __isl_keep isl_space *space,
967                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
968
969 Note that C<isl_space_get_name> returns a pointer to some internal
970 data structure, so the result can only be used while the
971 corresponding C<isl_space> is alive.
972 Also note that every function that operates on two sets or relations
973 requires that both arguments have the same parameters.  This also
974 means that if one of the arguments has named parameters, then the
975 other needs to have named parameters too and the names need to match.
976 Pairs of C<isl_set>, C<isl_map>, C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map>
977 arguments may have different parameters (as long as they are named),
978 in which case the result will have as parameters the union of the parameters of
979 the arguments.
980
981 Given the identifier or name of a dimension (typically a parameter),
982 its position can be obtained from the following function.
983
984         #include <isl/space.h>
985         int isl_space_find_dim_by_id(__isl_keep isl_space *space,
986                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
987         int isl_space_find_dim_by_name(__isl_keep isl_space *space,
988                 enum isl_dim_type type, const char *name);
989
990 The identifiers or names of entire spaces may be set or read off
991 using the following functions.
992
993         #include <isl/space.h>
994         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_id(
995                 __isl_take isl_space *space,
996                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
997         __isl_give isl_space *isl_space_reset_tuple_id(
998                 __isl_take isl_space *space, enum isl_dim_type type);
999         int isl_space_has_tuple_id(__isl_keep isl_space *space,
1000                 enum isl_dim_type type);
1001         __isl_give isl_id *isl_space_get_tuple_id(
1002                 __isl_keep isl_space *space, enum isl_dim_type type);
1003         __isl_give isl_space *isl_space_set_tuple_name(
1004                 __isl_take isl_space *space,
1005                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1006         int isl_space_has_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
1007                 enum isl_dim_type type);
1008         const char *isl_space_get_tuple_name(__isl_keep isl_space *space,
1009                 enum isl_dim_type type);
1010
1011 The C<type> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
1012 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_space_get_name>,
1013 the C<isl_space_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
1014 data structure.
1015 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
1016 to have the same name.
1017
1018 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
1019 the domain or range of a relation can be a nested relation.
1020 The following functions can be used to construct and deconstruct
1021 such nested spaces.
1022
1023         #include <isl/space.h>
1024         int isl_space_is_wrapping(__isl_keep isl_space *space);
1025         __isl_give isl_space *isl_space_wrap(__isl_take isl_space *space);
1026         __isl_give isl_space *isl_space_unwrap(__isl_take isl_space *space);
1027
1028 The input to C<isl_space_is_wrapping> and C<isl_space_unwrap> should
1029 be the space of a set, while that of
1030 C<isl_space_wrap> should be the space of a relation.
1031 Conversely, the output of C<isl_space_unwrap> is the space
1032 of a relation, while that of C<isl_space_wrap> is the space of a set.
1033
1034 Spaces can be created from other spaces
1035 using the following functions.
1036
1037         __isl_give isl_space *isl_space_domain(__isl_take isl_space *space);
1038         __isl_give isl_space *isl_space_from_domain(__isl_take isl_space *space);
1039         __isl_give isl_space *isl_space_range(__isl_take isl_space *space);
1040         __isl_give isl_space *isl_space_from_range(__isl_take isl_space *space);
1041         __isl_give isl_space *isl_space_params(
1042                 __isl_take isl_space *space);
1043         __isl_give isl_space *isl_space_set_from_params(
1044                 __isl_take isl_space *space);
1045         __isl_give isl_space *isl_space_reverse(__isl_take isl_space *space);
1046         __isl_give isl_space *isl_space_join(__isl_take isl_space *left,
1047                 __isl_take isl_space *right);
1048         __isl_give isl_space *isl_space_align_params(
1049                 __isl_take isl_space *space1, __isl_take isl_space *space2)
1050         __isl_give isl_space *isl_space_insert_dims(__isl_take isl_space *space,
1051                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
1052         __isl_give isl_space *isl_space_add_dims(__isl_take isl_space *space,
1053                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1054         __isl_give isl_space *isl_space_drop_dims(__isl_take isl_space *space,
1055                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1056         __isl_give isl_space *isl_space_move_dims(__isl_take isl_space *space,
1057                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
1058                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
1059                 unsigned n);
1060         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_set(
1061                 __isl_take isl_space *space);
1062         __isl_give isl_space *isl_space_map_from_domain_and_range(
1063                 __isl_take isl_space *domain,
1064                 __isl_take isl_space *range);
1065         __isl_give isl_space *isl_space_zip(__isl_take isl_space *space);
1066         __isl_give isl_space *isl_space_curry(
1067                 __isl_take isl_space *space);
1068         __isl_give isl_space *isl_space_uncurry(
1069                 __isl_take isl_space *space);
1070
1071 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
1072 the name and the internal structure are lost.
1073
1074 =head2 Local Spaces
1075
1076 A local space is essentially a space with
1077 zero or more existentially quantified variables.
1078 The local space of a (constraint of a) basic set or relation can be obtained
1079 using the following functions.
1080
1081         #include <isl/constraint.h>
1082         __isl_give isl_local_space *isl_constraint_get_local_space(
1083                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1084
1085         #include <isl/set.h>
1086         __isl_give isl_local_space *isl_basic_set_get_local_space(
1087                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1088
1089         #include <isl/map.h>
1090         __isl_give isl_local_space *isl_basic_map_get_local_space(
1091                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1092
1093 A new local space can be created from a space using
1094
1095         #include <isl/local_space.h>
1096         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_space(
1097                 __isl_take isl_space *space);
1098
1099 They can be inspected, modified, copied and freed using the following functions.
1100
1101         #include <isl/local_space.h>
1102         isl_ctx *isl_local_space_get_ctx(
1103                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1104         int isl_local_space_is_set(__isl_keep isl_local_space *ls);
1105         int isl_local_space_dim(__isl_keep isl_local_space *ls,
1106                 enum isl_dim_type type);
1107         int isl_local_space_has_dim_id(
1108                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1109                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1110         __isl_give isl_id *isl_local_space_get_dim_id(
1111                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1112                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1113         int isl_local_space_has_dim_name(
1114                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1115                 enum isl_dim_type type, unsigned pos)
1116         const char *isl_local_space_get_dim_name(
1117                 __isl_keep isl_local_space *ls,
1118                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1119         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_name(
1120                 __isl_take isl_local_space *ls,
1121                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
1122         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_set_dim_id(
1123                 __isl_take isl_local_space *ls,
1124                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
1125                 __isl_take isl_id *id);
1126         __isl_give isl_space *isl_local_space_get_space(
1127                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1128         __isl_give isl_aff *isl_local_space_get_div(
1129                 __isl_keep isl_local_space *ls, int pos);
1130         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_copy(
1131                 __isl_keep isl_local_space *ls);
1132         void *isl_local_space_free(__isl_take isl_local_space *ls);
1133
1134 Note that C<isl_local_space_get_div> can only be used on local spaces
1135 of sets.
1136
1137 Two local spaces can be compared using
1138
1139         int isl_local_space_is_equal(__isl_keep isl_local_space *ls1,
1140                 __isl_keep isl_local_space *ls2);
1141
1142 Local spaces can be created from other local spaces
1143 using the following functions.
1144
1145         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_domain(
1146                 __isl_take isl_local_space *ls);
1147         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_range(
1148                 __isl_take isl_local_space *ls);
1149         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_from_domain(
1150                 __isl_take isl_local_space *ls);
1151         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_intersect(
1152                 __isl_take isl_local_space *ls1,
1153                 __isl_take isl_local_space *ls2);
1154         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_add_dims(
1155                 __isl_take isl_local_space *ls,
1156                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1157         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_insert_dims(
1158                 __isl_take isl_local_space *ls,
1159                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1160         __isl_give isl_local_space *isl_local_space_drop_dims(
1161                 __isl_take isl_local_space *ls,
1162                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1163
1164 =head2 Input and Output
1165
1166 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
1167 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
1168 in some cases.
1169
1170 =head3 C<isl> format
1171
1172 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
1173 syntax for describing the parameters and allows for the definition
1174 of an existentially quantified variable as the integer division
1175 of an affine expression.
1176 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
1177 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
1178
1179         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
1180                                 i - 10 a <= 6) }
1181
1182 A set or relation can have several disjuncts, separated
1183 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
1184 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
1185 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
1186 C<and>.
1187
1188 =head3 C<PolyLib> format
1189
1190 If the represented set is a union, then the first line
1191 contains a single number representing the number of disjuncts.
1192 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
1193
1194 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
1195 The first line contains two numbers representing
1196 the number of rows and columns,
1197 where the number of rows is equal to the number of constraints
1198 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
1199 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
1200 In each row, the first column indicates whether the constraint
1201 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
1202 corresponds to the constant term.
1203
1204 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
1205 appear in the last columns before the constant column.
1206 The coefficients of any existentially quantified variables appear
1207 between those of the set variables and those of the parameters.
1208
1209 =head3 Extended C<PolyLib> format
1210
1211 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
1212 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
1213 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
1214 also contains four additional numbers:
1215 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
1216 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
1217 quantified variables) and the number of parameters.
1218 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
1219 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
1220 dimensions is zero.
1221
1222 =head3 Input
1223
1224         #include <isl/set.h>
1225         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
1226                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1227         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
1228                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1229         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
1230                 FILE *input);
1231         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1232                 const char *str);
1233
1234         #include <isl/map.h>
1235         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
1236                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1237         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
1238                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1239         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
1240                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1241         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
1242                 const char *str);
1243
1244         #include <isl/union_set.h>
1245         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
1246                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1247         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
1248                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1249
1250         #include <isl/union_map.h>
1251         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
1252                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
1253         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
1254                 isl_ctx *ctx, const char *str);
1255
1256 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
1257 or the C<isl> format.
1258
1259 =head3 Output
1260
1261 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
1262 be created.
1263
1264         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
1265                 FILE *file);
1266         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
1267         void *isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
1268         __isl_give char *isl_printer_get_str(
1269                 __isl_keep isl_printer *printer);
1270
1271 The printer can be inspected using the following functions.
1272
1273         FILE *isl_printer_get_file(
1274                 __isl_keep isl_printer *printer);
1275         int isl_printer_get_output_format(
1276                 __isl_keep isl_printer *p);
1277
1278 The behavior of the printer can be modified in various ways
1279
1280         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
1281                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
1282         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
1283                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1284         __isl_give isl_printer *isl_printer_indent(
1285                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
1286         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
1287                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
1288         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
1289                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
1290
1291 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
1292 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
1293 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
1294 Each line in the output is indented by C<indent> (set by
1295 C<isl_printer_set_indent>) spaces
1296 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
1297 In the C<PolyLib> format output,
1298 the coefficients of the existentially quantified variables
1299 appear between those of the set variables and those
1300 of the parameters.
1301 The function C<isl_printer_indent> increases the indentation
1302 by the specified amount (which may be negative).
1303
1304 To actually print something, use
1305
1306         #include <isl/printer.h>
1307         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_double(
1308                 __isl_take isl_printer *p, double d);
1309
1310         #include <isl/set.h>
1311         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
1312                 __isl_take isl_printer *printer,
1313                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1314         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
1315                 __isl_take isl_printer *printer,
1316                 __isl_keep isl_set *set);
1317
1318         #include <isl/map.h>
1319         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
1320                 __isl_take isl_printer *printer,
1321                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1322         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
1323                 __isl_take isl_printer *printer,
1324                 __isl_keep isl_map *map);
1325
1326         #include <isl/union_set.h>
1327         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
1328                 __isl_take isl_printer *p,
1329                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1330
1331         #include <isl/union_map.h>
1332         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
1333                 __isl_take isl_printer *p,
1334                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1335
1336 When called on a file printer, the following function flushes
1337 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
1338
1339         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
1340                 __isl_take isl_printer *p);
1341
1342 =head2 Creating New Sets and Relations
1343
1344 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
1345
1346 =over
1347
1348 =item * Empty sets and relations
1349
1350         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
1351                 __isl_take isl_space *space);
1352         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
1353                 __isl_take isl_space *space);
1354         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
1355                 __isl_take isl_space *space);
1356         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
1357                 __isl_take isl_space *space);
1358         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
1359                 __isl_take isl_space *space);
1360         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
1361                 __isl_take isl_space *space);
1362
1363 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the space
1364 is only used to specify the parameters.
1365
1366 =item * Universe sets and relations
1367
1368         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
1369                 __isl_take isl_space *space);
1370         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
1371                 __isl_take isl_space *space);
1372         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
1373                 __isl_take isl_space *space);
1374         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
1375                 __isl_take isl_space *space);
1376         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_universe(
1377                 __isl_take isl_union_set *uset);
1378         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_universe(
1379                 __isl_take isl_union_map *umap);
1380
1381 The sets and relations constructed by the functions above
1382 contain all integer values, while those constructed by the
1383 functions below only contain non-negative values.
1384
1385         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
1386                 __isl_take isl_space *space);
1387         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
1388                 __isl_take isl_space *space);
1389         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
1390                 __isl_take isl_space *space);
1391         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
1392                 __isl_take isl_space *space);
1393
1394 =item * Identity relations
1395
1396         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
1397                 __isl_take isl_space *space);
1398         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
1399                 __isl_take isl_space *space);
1400
1401 The number of input and output dimensions in C<space> needs
1402 to be the same.
1403
1404 =item * Lexicographic order
1405
1406         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
1407                 __isl_take isl_space *set_space);
1408         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
1409                 __isl_take isl_space *set_space);
1410         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
1411                 __isl_take isl_space *set_space);
1412         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
1413                 __isl_take isl_space *set_space);
1414         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
1415                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1416         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
1417                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1418         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
1419                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1420         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
1421                 __isl_take isl_space *space, unsigned n);
1422
1423 The first four functions take a space for a B<set>
1424 and return relations that express that the elements in the domain
1425 are lexicographically less
1426 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
1427 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
1428 than the elements in the range.
1429 The last four functions take a space for a map
1430 and return relations that express that the first C<n> dimensions
1431 in the domain are lexicographically less
1432 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
1433 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
1434 than the first C<n> dimensions in the range.
1435
1436 =back
1437
1438 A basic set or relation can be converted to a set or relation
1439 using the following functions.
1440
1441         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
1442                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1443         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
1444                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1445
1446 Sets and relations can be converted to union sets and relations
1447 using the following functions.
1448
1449         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_basic_set(
1450                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1451         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_basic_map(
1452                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1453         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
1454                 __isl_take isl_set *set);
1455         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
1456                 __isl_take isl_map *map);
1457
1458 The inverse conversions below can only be used if the input
1459 union set or relation is known to contain elements in exactly one
1460 space.
1461
1462         __isl_give isl_set *isl_set_from_union_set(
1463                 __isl_take isl_union_set *uset);
1464         __isl_give isl_map *isl_map_from_union_map(
1465                 __isl_take isl_union_map *umap);
1466
1467 A zero-dimensional (basic) set can be constructed on a given parameter domain
1468 using the following function.
1469
1470         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_params(
1471                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1472         __isl_give isl_set *isl_set_from_params(
1473                 __isl_take isl_set *set);
1474
1475 Sets and relations can be copied and freed again using the following
1476 functions.
1477
1478         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
1479                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1480         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
1481         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
1482                 __isl_keep isl_union_set *uset);
1483         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
1484                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1485         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
1486         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
1487                 __isl_keep isl_union_map *umap);
1488         void *isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
1489         void *isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
1490         void *isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
1491         void *isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
1492         void *isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
1493         void *isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
1494
1495 Other sets and relations can be constructed by starting
1496 from a universe set or relation, adding equality and/or
1497 inequality constraints and then projecting out the
1498 existentially quantified variables, if any.
1499 Constraints can be constructed, manipulated and
1500 added to (or removed from) (basic) sets and relations
1501 using the following functions.
1502
1503         #include <isl/constraint.h>
1504         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
1505                 __isl_take isl_local_space *ls);
1506         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
1507                 __isl_take isl_local_space *ls);
1508         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant(
1509                 __isl_take isl_constraint *constraint, isl_int v);
1510         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_si(
1511                 __isl_take isl_constraint *constraint, int v);
1512         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_constant_val(
1513                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1514                 __isl_take isl_val *v);
1515         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient(
1516                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1517                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1518         __isl_give isl_constraint *isl_constraint_set_coefficient_si(
1519                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1520                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
1521         __isl_give isl_constraint *
1522         isl_constraint_set_coefficient_val(
1523                 __isl_take isl_constraint *constraint,
1524                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_val *v);
1525         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
1526                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1527                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1528         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
1529                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1530                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1531         __isl_give isl_map *isl_map_add_constraint(
1532                 __isl_take isl_map *map,
1533                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1534         __isl_give isl_set *isl_set_add_constraint(
1535                 __isl_take isl_set *set,
1536                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1537         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_drop_constraint(
1538                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1539                 __isl_take isl_constraint *constraint);
1540
1541 For example, to create a set containing the even integers
1542 between 10 and 42, you would use the following code.
1543
1544         isl_space *space;
1545         isl_local_space *ls;
1546         isl_constraint *c;
1547         isl_basic_set *bset;
1548
1549         space = isl_space_set_alloc(ctx, 0, 2);
1550         bset = isl_basic_set_universe(isl_space_copy(space));
1551         ls = isl_local_space_from_space(space);
1552
1553         c = isl_equality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1554         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1555         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 1, 2);
1556         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1557
1558         c = isl_inequality_alloc(isl_local_space_copy(ls));
1559         c = isl_constraint_set_constant_si(c, -10);
1560         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, 1);
1561         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1562
1563         c = isl_inequality_alloc(ls);
1564         c = isl_constraint_set_constant_si(c, 42);
1565         c = isl_constraint_set_coefficient_si(c, isl_dim_set, 0, -1);
1566         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
1567
1568         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
1569
1570 Or, alternatively,
1571
1572         isl_basic_set *bset;
1573         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
1574                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}");
1575
1576 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
1577 describing the equalities and the inequalities.
1578
1579         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
1580                 __isl_take isl_space *space,
1581                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1582                 enum isl_dim_type c1,
1583                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1584                 enum isl_dim_type c4);
1585         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
1586                 __isl_take isl_space *space,
1587                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
1588                 enum isl_dim_type c1,
1589                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1590                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1591
1592 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
1593 different kinds of variables appear in the input matrices
1594 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1595 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
1596 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1597 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
1598
1599 A (basic or union) set or relation can also be constructed from a
1600 (union) (piecewise) (multiple) affine expression
1601 or a list of affine expressions
1602 (See L<"Piecewise Quasi Affine Expressions"> and
1603 L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">).
1604
1605         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff(
1606                 __isl_take isl_aff *aff);
1607         __isl_give isl_map *isl_map_from_aff(
1608                 __isl_take isl_aff *aff);
1609         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_aff(
1610                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1611         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_aff(
1612                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
1613         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_aff_list(
1614                 __isl_take isl_space *domain_space,
1615                 __isl_take isl_aff_list *list);
1616         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_multi_aff(
1617                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1618         __isl_give isl_map *isl_map_from_multi_aff(
1619                 __isl_take isl_multi_aff *maff)
1620         __isl_give isl_set *isl_set_from_pw_multi_aff(
1621                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1622         __isl_give isl_map *isl_map_from_pw_multi_aff(
1623                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
1624         __isl_give isl_union_map *
1625         isl_union_map_from_union_pw_multi_aff(
1626                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
1627
1628 The C<domain_dim> argument describes the domain of the resulting
1629 basic relation.  It is required because the C<list> may consist
1630 of zero affine expressions.
1631
1632 =head2 Inspecting Sets and Relations
1633
1634 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
1635 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
1636 explained in the following sections.
1637 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
1638 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
1639 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
1640 an explicit representation of the existentially quantified variables.
1641
1642         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
1643                 __isl_take isl_set *set);
1644         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
1645                 __isl_take isl_map *map);
1646         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
1647                 __isl_take isl_union_set *uset);
1648         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
1649                 __isl_take isl_union_map *umap);
1650
1651 This explicit representation defines the existentially quantified
1652 variables as integer divisions of the other variables, possibly
1653 including earlier existentially quantified variables.
1654 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
1655 has a unique value when the values of the other variables are known.
1656 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
1657 with the same explicit representations, should appear in the
1658 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
1659 either of the following functions.
1660
1661         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
1662                 __isl_take isl_set *set);
1663         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
1664                 __isl_take isl_map *map);
1665
1666 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
1667 using the following functions, which compute an overapproximation.
1668
1669         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
1670                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1671         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
1672                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1673         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
1674                 __isl_take isl_set *set);
1675         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs(
1676                 __isl_take isl_map *map);
1677
1678 It is also possible to only remove those divs that are defined
1679 in terms of a given range of dimensions or only those for which
1680 no explicit representation is known.
1681
1682         __isl_give isl_basic_set *
1683         isl_basic_set_remove_divs_involving_dims(
1684                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1685                 enum isl_dim_type type,
1686                 unsigned first, unsigned n);
1687         __isl_give isl_basic_map *
1688         isl_basic_map_remove_divs_involving_dims(
1689                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1690                 enum isl_dim_type type,
1691                 unsigned first, unsigned n);
1692         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs_involving_dims(
1693                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1694                 unsigned first, unsigned n);
1695         __isl_give isl_map *isl_map_remove_divs_involving_dims(
1696                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1697                 unsigned first, unsigned n);
1698
1699         __isl_give isl_basic_set *
1700         isl_basic_set_remove_unknown_divs(
1701                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1702         __isl_give isl_set *isl_set_remove_unknown_divs(
1703                 __isl_take isl_set *set);
1704         __isl_give isl_map *isl_map_remove_unknown_divs(
1705                 __isl_take isl_map *map);
1706
1707 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
1708
1709         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
1710                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
1711                 void *user);
1712         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
1713                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
1714                 void *user);
1715
1716 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
1717 from
1718
1719         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
1720         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
1721
1722 To extract the set or map in a given space from a union, use
1723
1724         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
1725                 __isl_keep isl_union_set *uset,
1726                 __isl_take isl_space *space);
1727         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1728                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1729                 __isl_take isl_space *space);
1730
1731 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1732
1733         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1734                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1735                 void *user);
1736         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1737                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1738                 void *user);
1739
1740 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1741 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1742 occurs, the above functions will return -1.
1743
1744 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1745 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1746 If this is required, then the user should call one of
1747 the following functions first.
1748
1749         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1750                 __isl_take isl_set *set);
1751         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1752                 __isl_take isl_map *map);
1753
1754 The number of basic sets in a set can be obtained
1755 from
1756
1757         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1758
1759 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1760
1761         #include <isl/constraint.h>
1762
1763         int isl_basic_set_n_constraint(
1764                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1765         int isl_basic_set_foreach_constraint(
1766                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1767                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1768                 void *user);
1769         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1770                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1771                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1772                 void *user);
1773         void *isl_constraint_free(__isl_take isl_constraint *c);
1774
1775 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1776 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1777 occurs, the above functions will return -1.
1778 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1779 Use the following function to find out whether a constraint
1780 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1781
1782         int isl_constraint_is_equality(
1783                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1784
1785 The coefficients of the constraints can be inspected using
1786 the following functions.
1787
1788         int isl_constraint_is_lower_bound(
1789                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1790                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1791         int isl_constraint_is_upper_bound(
1792                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1793                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1794         void isl_constraint_get_constant(
1795                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1796         __isl_give isl_val *isl_constraint_get_constant_val(
1797                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1798         void isl_constraint_get_coefficient(
1799                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1800                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1801         __isl_give isl_val *isl_constraint_get_coefficient_val(
1802                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1803                 enum isl_dim_type type, int pos);
1804         int isl_constraint_involves_dims(
1805                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1806                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1807
1808 The explicit representations of the existentially quantified
1809 variables can be inspected using the following function.
1810 Note that the user is only allowed to use this function
1811 if the inspected set or map is the result of a call
1812 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1813 The existentially quantified variable is equal to the floor
1814 of the returned affine expression.  The affine expression
1815 itself can be inspected using the functions in
1816 L<"Piecewise Quasi Affine Expressions">.
1817
1818         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_div(
1819                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1820
1821 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1822 form, use the following functions.
1823
1824         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1825                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1826                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1827                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1828         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1829                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1830                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1831                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1832         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1833                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1834                 enum isl_dim_type c1,
1835                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1836                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1837         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1838                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1839                 enum isl_dim_type c1,
1840                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1841                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1842
1843 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1844 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1845 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1846 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1847
1848 The number of parameters, input, output or set dimensions can
1849 be obtained using the following functions.
1850
1851         unsigned isl_basic_set_dim(__isl_keep isl_basic_set *bset,
1852                 enum isl_dim_type type);
1853         unsigned isl_basic_map_dim(__isl_keep isl_basic_map *bmap,
1854                 enum isl_dim_type type);
1855         unsigned isl_set_dim(__isl_keep isl_set *set,
1856                 enum isl_dim_type type);
1857         unsigned isl_map_dim(__isl_keep isl_map *map,
1858                 enum isl_dim_type type);
1859
1860 To check whether the description of a set or relation depends
1861 on one or more given dimensions, it is not necessary to iterate over all
1862 constraints.  Instead the following functions can be used.
1863
1864         int isl_basic_set_involves_dims(
1865                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1866                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1867         int isl_set_involves_dims(__isl_keep isl_set *set,
1868                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1869         int isl_basic_map_involves_dims(
1870                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1871                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1872         int isl_map_involves_dims(__isl_keep isl_map *map,
1873                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1874
1875 Similarly, the following functions can be used to check whether
1876 a given dimension is involved in any lower or upper bound.
1877
1878         int isl_set_dim_has_any_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1879                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1880         int isl_set_dim_has_any_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1881                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1882
1883 Note that these functions return true even if there is a bound on
1884 the dimension on only some of the basic sets of C<set>.
1885 To check if they have a bound for all of the basic sets in C<set>,
1886 use the following functions instead.
1887
1888         int isl_set_dim_has_lower_bound(__isl_keep isl_set *set,
1889                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1890         int isl_set_dim_has_upper_bound(__isl_keep isl_set *set,
1891                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1892
1893 The identifiers or names of the domain and range spaces of a set
1894 or relation can be read off or set using the following functions.
1895
1896         __isl_give isl_set *isl_set_set_tuple_id(
1897                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_id *id);
1898         __isl_give isl_set *isl_set_reset_tuple_id(
1899                 __isl_take isl_set *set);
1900         int isl_set_has_tuple_id(__isl_keep isl_set *set);
1901         __isl_give isl_id *isl_set_get_tuple_id(
1902                 __isl_keep isl_set *set);
1903         __isl_give isl_map *isl_map_set_tuple_id(
1904                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1905                 __isl_take isl_id *id);
1906         __isl_give isl_map *isl_map_reset_tuple_id(
1907                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1908         int isl_map_has_tuple_id(__isl_keep isl_map *map,
1909                 enum isl_dim_type type);
1910         __isl_give isl_id *isl_map_get_tuple_id(
1911                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type);
1912
1913         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1914                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1915         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_set_tuple_name(
1916                 __isl_take isl_basic_set *set, const char *s);
1917         int isl_set_has_tuple_name(__isl_keep isl_set *set);
1918         const char *isl_set_get_tuple_name(
1919                 __isl_keep isl_set *set);
1920         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1921                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1922                 enum isl_dim_type type);
1923         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_set_tuple_name(
1924                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1925                 enum isl_dim_type type, const char *s);
1926         int isl_map_has_tuple_name(__isl_keep isl_map *map,
1927                 enum isl_dim_type type);
1928         const char *isl_map_get_tuple_name(
1929                 __isl_keep isl_map *map,
1930                 enum isl_dim_type type);
1931
1932 As with C<isl_space_get_tuple_name>, the value returned points to
1933 an internal data structure.
1934 The identifiers, positions or names of individual dimensions can be
1935 read off using the following functions.
1936
1937         __isl_give isl_id *isl_basic_set_get_dim_id(
1938                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1939                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1940         __isl_give isl_set *isl_set_set_dim_id(
1941                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1942                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1943         int isl_set_has_dim_id(__isl_keep isl_set *set,
1944                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1945         __isl_give isl_id *isl_set_get_dim_id(
1946                 __isl_keep isl_set *set, enum isl_dim_type type,
1947                 unsigned pos);
1948         int isl_basic_map_has_dim_id(
1949                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1950                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1951         __isl_give isl_map *isl_map_set_dim_id(
1952                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1953                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
1954         int isl_map_has_dim_id(__isl_keep isl_map *map,
1955                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1956         __isl_give isl_id *isl_map_get_dim_id(
1957                 __isl_keep isl_map *map, enum isl_dim_type type,
1958                 unsigned pos);
1959
1960         int isl_set_find_dim_by_id(__isl_keep isl_set *set,
1961                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1962         int isl_map_find_dim_by_id(__isl_keep isl_map *map,
1963                 enum isl_dim_type type, __isl_keep isl_id *id);
1964         int isl_set_find_dim_by_name(__isl_keep isl_set *set,
1965                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1966         int isl_map_find_dim_by_name(__isl_keep isl_map *map,
1967                 enum isl_dim_type type, const char *name);
1968
1969         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1970                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1971                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1972         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1973                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1974                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1975         int isl_set_has_dim_name(__isl_keep isl_set *set,
1976                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1977         const char *isl_set_get_dim_name(
1978                 __isl_keep isl_set *set,
1979                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1980         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1981                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1982                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1983         int isl_map_has_dim_name(__isl_keep isl_map *map,
1984                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1985         const char *isl_map_get_dim_name(
1986                 __isl_keep isl_map *map,
1987                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1988
1989 These functions are mostly useful to obtain the identifiers, positions
1990 or names of the parameters.  Identifiers of individual dimensions are
1991 essentially only useful for printing.  They are ignored by all other
1992 operations and may not be preserved across those operations.
1993
1994 =head2 Properties
1995
1996 =head3 Unary Properties
1997
1998 =over
1999
2000 =item * Emptiness
2001
2002 The following functions test whether the given set or relation
2003 contains any integer points.  The ``plain'' variants do not perform
2004 any computations, but simply check if the given set or relation
2005 is already known to be empty.
2006
2007         int isl_basic_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2008         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2009         int isl_set_plain_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
2010         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
2011         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
2012         int isl_basic_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2013         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2014         int isl_map_plain_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
2015         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
2016         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
2017
2018 =item * Universality
2019
2020         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
2021         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
2022         int isl_set_plain_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
2023
2024 =item * Single-valuedness
2025
2026         int isl_basic_map_is_single_valued(
2027                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2028         int isl_map_plain_is_single_valued(
2029                 __isl_keep isl_map *map);
2030         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
2031         int isl_union_map_is_single_valued(__isl_keep isl_union_map *umap);
2032
2033 =item * Injectivity
2034
2035         int isl_map_plain_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
2036         int isl_map_is_injective(__isl_keep isl_map *map);
2037         int isl_union_map_plain_is_injective(
2038                 __isl_keep isl_union_map *umap);
2039         int isl_union_map_is_injective(
2040                 __isl_keep isl_union_map *umap);
2041
2042 =item * Bijectivity
2043
2044         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
2045         int isl_union_map_is_bijective(__isl_keep isl_union_map *umap);
2046
2047 =item * Position
2048
2049         int isl_basic_map_plain_is_fixed(
2050                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
2051                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2052                 isl_int *val);
2053         int isl_set_plain_is_fixed(__isl_keep isl_set *set,
2054                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2055                 isl_int *val);
2056         int isl_map_plain_is_fixed(__isl_keep isl_map *map,
2057                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2058                 isl_int *val);
2059
2060 Check if the relation obviously lies on a hyperplane where the given dimension
2061 has a fixed value and if so, return that value in C<*val>.
2062
2063 =item * Space
2064
2065 To check whether a set is a parameter domain, use this function:
2066
2067         int isl_set_is_params(__isl_keep isl_set *set);
2068         int isl_union_set_is_params(
2069                 __isl_keep isl_union_set *uset);
2070
2071 =item * Wrapping
2072
2073 The following functions check whether the domain of the given
2074 (basic) set is a wrapped relation.
2075
2076         int isl_basic_set_is_wrapping(
2077                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2078         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
2079
2080 =item * Internal Product
2081
2082         int isl_basic_map_can_zip(
2083                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2084         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
2085
2086 Check whether the product of domain and range of the given relation
2087 can be computed,
2088 i.e., whether both domain and range are nested relations.
2089
2090 =item * Currying
2091
2092         int isl_basic_map_can_curry(
2093                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2094         int isl_map_can_curry(__isl_keep isl_map *map);
2095
2096 Check whether the domain of the (basic) relation is a wrapped relation.
2097
2098         int isl_basic_map_can_uncurry(
2099                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2100         int isl_map_can_uncurry(__isl_keep isl_map *map);
2101
2102 Check whether the range of the (basic) relation is a wrapped relation.
2103
2104 =back
2105
2106 =head3 Binary Properties
2107
2108 =over
2109
2110 =item * Equality
2111
2112         int isl_set_plain_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2113                 __isl_keep isl_set *set2);
2114         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
2115                 __isl_keep isl_set *set2);
2116         int isl_union_set_is_equal(
2117                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2118                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2119         int isl_basic_map_is_equal(
2120                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2121                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2122         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2123                 __isl_keep isl_map *map2);
2124         int isl_map_plain_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
2125                 __isl_keep isl_map *map2);
2126         int isl_union_map_is_equal(
2127                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2128                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2129
2130 =item * Disjointness
2131
2132         int isl_set_plain_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2133                 __isl_keep isl_set *set2);
2134         int isl_set_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
2135                 __isl_keep isl_set *set2);
2136         int isl_map_is_disjoint(__isl_keep isl_map *map1,
2137                 __isl_keep isl_map *map2);
2138
2139 =item * Subset
2140
2141         int isl_basic_set_is_subset(
2142                 __isl_keep isl_basic_set *bset1,
2143                 __isl_keep isl_basic_set *bset2);
2144         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
2145                 __isl_keep isl_set *set2);
2146         int isl_set_is_strict_subset(
2147                 __isl_keep isl_set *set1,
2148                 __isl_keep isl_set *set2);
2149         int isl_union_set_is_subset(
2150                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2151                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2152         int isl_union_set_is_strict_subset(
2153                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
2154                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
2155         int isl_basic_map_is_subset(
2156                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2157                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2158         int isl_basic_map_is_strict_subset(
2159                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
2160                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
2161         int isl_map_is_subset(
2162                 __isl_keep isl_map *map1,
2163                 __isl_keep isl_map *map2);
2164         int isl_map_is_strict_subset(
2165                 __isl_keep isl_map *map1,
2166                 __isl_keep isl_map *map2);
2167         int isl_union_map_is_subset(
2168                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2169                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2170         int isl_union_map_is_strict_subset(
2171                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
2172                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
2173
2174 Check whether the first argument is a (strict) subset of the
2175 second argument.
2176
2177 =item * Order
2178
2179         int isl_set_plain_cmp(__isl_keep isl_set *set1,
2180                 __isl_keep isl_set *set2);
2181
2182 This function is useful for sorting C<isl_set>s.
2183 The order depends on the internal representation of the inputs.
2184 The order is fixed over different calls to the function (assuming
2185 the internal representation of the inputs has not changed), but may
2186 change over different versions of C<isl>.
2187
2188 =back
2189
2190 =head2 Unary Operations
2191
2192 =over
2193
2194 =item * Complement
2195
2196         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
2197                 __isl_take isl_set *set);
2198         __isl_give isl_map *isl_map_complement(
2199                 __isl_take isl_map *map);
2200
2201 =item * Inverse map
2202
2203         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
2204                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2205         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
2206                 __isl_take isl_map *map);
2207         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
2208                 __isl_take isl_union_map *umap);
2209
2210 =item * Projection
2211
2212         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
2213                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2214                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2215         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
2216                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2217                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2218         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
2219                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2220         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
2221                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
2222         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_params(
2223                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2224         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
2225                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2226         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
2227                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2228         __isl_give isl_set *isl_set_params(__isl_take isl_set *set);
2229         __isl_give isl_set *isl_map_params(__isl_take isl_map *map);
2230         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
2231                 __isl_take isl_map *bmap);
2232         __isl_give isl_set *isl_map_range(
2233                 __isl_take isl_map *map);
2234         __isl_give isl_set *isl_union_set_params(
2235                 __isl_take isl_union_set *uset);
2236         __isl_give isl_set *isl_union_map_params(
2237                 __isl_take isl_union_map *umap);
2238         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
2239                 __isl_take isl_union_map *umap);
2240         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
2241                 __isl_take isl_union_map *umap);
2242
2243         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
2244                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2245         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
2246                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2247         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
2248         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
2249         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
2250                 __isl_take isl_union_map *umap);
2251         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
2252                 __isl_take isl_union_map *umap);
2253
2254 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2255 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
2256
2257 =item * Elimination
2258
2259         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_eliminate(
2260                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2261                 enum isl_dim_type type,
2262                 unsigned first, unsigned n);
2263         __isl_give isl_set *isl_set_eliminate(
2264                 __isl_take isl_set *set, enum isl_dim_type type,
2265                 unsigned first, unsigned n);
2266         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_eliminate(
2267                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2268                 enum isl_dim_type type,
2269                 unsigned first, unsigned n);
2270         __isl_give isl_map *isl_map_eliminate(
2271                 __isl_take isl_map *map, enum isl_dim_type type,
2272                 unsigned first, unsigned n);
2273
2274 Eliminate the coefficients for the given dimensions from the constraints,
2275 without removing the dimensions.
2276
2277 =item * Slicing
2278
2279         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix(
2280                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2281                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2282                 isl_int value);
2283         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_fix_si(
2284                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2285                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2286         __isl_give isl_set *isl_set_fix(__isl_take isl_set *set,
2287                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2288                 isl_int value);
2289         __isl_give isl_set *isl_set_fix_si(__isl_take isl_set *set,
2290                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2291         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_fix_si(
2292                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2293                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2294         __isl_give isl_map *isl_map_fix(__isl_take isl_map *map,
2295                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2296                 isl_int value);
2297         __isl_give isl_map *isl_map_fix_si(__isl_take isl_map *map,
2298                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2299
2300 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2301 dimension has the fixed given value.
2302
2303         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_lower_bound_si(
2304                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2305                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2306         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_upper_bound_si(
2307                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2308                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2309         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound(
2310                 __isl_take isl_set *set,
2311                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2312                 isl_int value);
2313         __isl_give isl_set *isl_set_lower_bound_si(
2314                 __isl_take isl_set *set,
2315                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2316         __isl_give isl_map *isl_map_lower_bound_si(
2317                 __isl_take isl_map *map,
2318                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2319         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound(
2320                 __isl_take isl_set *set,
2321                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2322                 isl_int value);
2323         __isl_give isl_set *isl_set_upper_bound_si(
2324                 __isl_take isl_set *set,
2325                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2326         __isl_give isl_map *isl_map_upper_bound_si(
2327                 __isl_take isl_map *map,
2328                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, int value);
2329
2330 Intersect the set or relation with the half-space where the given
2331 dimension has a value bounded by the fixed given value.
2332
2333         __isl_give isl_set *isl_set_equate(__isl_take isl_set *set,
2334                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2335                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2336         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_equate(
2337                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2338                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2339                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2340         __isl_give isl_map *isl_map_equate(__isl_take isl_map *map,
2341                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2342                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2343
2344 Intersect the set or relation with the hyperplane where the given
2345 dimensions are equal to each other.
2346
2347         __isl_give isl_map *isl_map_oppose(__isl_take isl_map *map,
2348                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2349                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2350
2351 Intersect the relation with the hyperplane where the given
2352 dimensions have opposite values.
2353
2354         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_ge(
2355                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2356                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2357                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2358         __isl_give isl_map *isl_map_order_lt(__isl_take isl_map *map,
2359                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2360                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2361         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_order_gt(
2362                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2363                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2364                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2365         __isl_give isl_map *isl_map_order_gt(__isl_take isl_map *map,
2366                 enum isl_dim_type type1, int pos1,
2367                 enum isl_dim_type type2, int pos2);
2368
2369 Intersect the relation with the half-space where the given
2370 dimensions satisfy the given ordering.
2371
2372 =item * Identity
2373
2374         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
2375                 __isl_take isl_set *set);
2376         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
2377                 __isl_take isl_union_set *uset);
2378
2379 Construct an identity relation on the given (union) set.
2380
2381 =item * Deltas
2382
2383         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
2384                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2385         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
2386         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
2387                 __isl_take isl_union_map *umap);
2388
2389 These functions return a (basic) set containing the differences
2390 between image elements and corresponding domain elements in the input.
2391
2392         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
2393                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2394         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
2395                 __isl_take isl_map *map);
2396         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
2397                 __isl_take isl_union_map *umap);
2398
2399 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
2400 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
2401
2402 =item * Coalescing
2403
2404 Simplify the representation of a set or relation by trying
2405 to combine pairs of basic sets or relations into a single
2406 basic set or relation.
2407
2408         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
2409         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
2410         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
2411                 __isl_take isl_union_set *uset);
2412         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
2413                 __isl_take isl_union_map *umap);
2414
2415 One of the methods for combining pairs of basic sets or relations
2416 can result in coefficients that are much larger than those that appear
2417 in the constraints of the input.  By default, the coefficients are
2418 not allowed to grow larger, but this can be changed by unsetting
2419 the following option.
2420
2421         int isl_options_set_coalesce_bounded_wrapping(
2422                 isl_ctx *ctx, int val);
2423         int isl_options_get_coalesce_bounded_wrapping(
2424                 isl_ctx *ctx);
2425
2426 =item * Detecting equalities
2427
2428         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
2429                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2430         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
2431                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2432         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
2433                 __isl_take isl_set *set);
2434         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
2435                 __isl_take isl_map *map);
2436         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
2437                 __isl_take isl_union_set *uset);
2438         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
2439                 __isl_take isl_union_map *umap);
2440
2441 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
2442 equalities.
2443
2444 =item * Removing redundant constraints
2445
2446         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_redundancies(
2447                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2448         __isl_give isl_set *isl_set_remove_redundancies(
2449                 __isl_take isl_set *set);
2450         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_redundancies(
2451                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2452         __isl_give isl_map *isl_map_remove_redundancies(
2453                 __isl_take isl_map *map);
2454
2455 =item * Convex hull
2456
2457         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
2458                 __isl_take isl_set *set);
2459         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
2460                 __isl_take isl_map *map);
2461
2462 If the input set or relation has any existentially quantified
2463 variables, then the result of these operations is currently undefined.
2464
2465 =item * Simple hull
2466
2467         __isl_give isl_basic_set *
2468         isl_set_unshifted_simple_hull(
2469                 __isl_take isl_set *set);
2470         __isl_give isl_basic_map *
2471         isl_map_unshifted_simple_hull(
2472                 __isl_take isl_map *map);
2473         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
2474                 __isl_take isl_set *set);
2475         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
2476                 __isl_take isl_map *map);
2477         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
2478                 __isl_take isl_union_map *umap);
2479
2480 These functions compute a single basic set or relation
2481 that contains the whole input set or relation.
2482 In particular, the output is described by translates
2483 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
2484 In case of C<isl_set_unshifted_simple_hull>, only the original
2485 constraints are used, without any translation.
2486
2487 =begin latex
2488
2489 (See \autoref{s:simple hull}.)
2490
2491 =end latex
2492
2493 =item * Affine hull
2494
2495         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
2496                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2497         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
2498                 __isl_take isl_set *set);
2499         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
2500                 __isl_take isl_union_set *uset);
2501         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
2502                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2503         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
2504                 __isl_take isl_map *map);
2505         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
2506                 __isl_take isl_union_map *umap);
2507
2508 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
2509 per space.
2510
2511 =item * Polyhedral hull
2512
2513         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
2514                 __isl_take isl_set *set);
2515         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
2516                 __isl_take isl_map *map);
2517         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
2518                 __isl_take isl_union_set *uset);
2519         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
2520                 __isl_take isl_union_map *umap);
2521
2522 These functions compute a single basic set or relation
2523 not involving any existentially quantified variables
2524 that contains the whole input set or relation.
2525 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
2526 per space.
2527
2528 =item * Other approximations
2529
2530         __isl_give isl_basic_set *
2531         isl_basic_set_drop_constraints_involving_dims(
2532                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2533                 enum isl_dim_type type,
2534                 unsigned first, unsigned n);
2535         __isl_give isl_basic_map *
2536         isl_basic_map_drop_constraints_involving_dims(
2537                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2538                 enum isl_dim_type type,
2539                 unsigned first, unsigned n);
2540         __isl_give isl_basic_set *
2541         isl_basic_set_drop_constraints_not_involving_dims(
2542                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2543                 enum isl_dim_type type,
2544                 unsigned first, unsigned n);
2545         __isl_give isl_set *
2546         isl_set_drop_constraints_involving_dims(
2547                 __isl_take isl_set *set,
2548                 enum isl_dim_type type,
2549                 unsigned first, unsigned n);
2550         __isl_give isl_map *
2551         isl_map_drop_constraints_involving_dims(
2552                 __isl_take isl_map *map,
2553                 enum isl_dim_type type,
2554                 unsigned first, unsigned n);
2555
2556 These functions drop any constraints (not) involving the specified dimensions.
2557 Note that the result depends on the representation of the input.
2558
2559 =item * Feasibility
2560
2561         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_sample(
2562                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2563         __isl_give isl_basic_set *isl_set_sample(
2564                 __isl_take isl_set *set);
2565         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_sample(
2566                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2567         __isl_give isl_basic_map *isl_map_sample(
2568                 __isl_take isl_map *map);
2569
2570 If the input (basic) set or relation is non-empty, then return
2571 a singleton subset of the input.  Otherwise, return an empty set.
2572
2573 =item * Optimization
2574
2575         #include <isl/ilp.h>
2576         enum isl_lp_result isl_basic_set_max(
2577                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
2578                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt)
2579         enum isl_lp_result isl_set_min(__isl_keep isl_set *set,
2580                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2581         enum isl_lp_result isl_set_max(__isl_keep isl_set *set,
2582                 __isl_keep isl_aff *obj, isl_int *opt);
2583
2584 Compute the minimum or maximum of the integer affine expression C<obj>
2585 over the points in C<set>, returning the result in C<opt>.
2586 The return value may be one of C<isl_lp_error>,
2587 C<isl_lp_ok>, C<isl_lp_unbounded> or C<isl_lp_empty>.
2588
2589 =item * Parametric optimization
2590
2591         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_min(
2592                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2593         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_dim_max(
2594                 __isl_take isl_set *set, int pos);
2595         __isl_give isl_pw_aff *isl_map_dim_max(
2596                 __isl_take isl_map *map, int pos);
2597
2598 Compute the minimum or maximum of the given set or output dimension
2599 as a function of the parameters (and input dimensions), but independently
2600 of the other set or output dimensions.
2601 For lexicographic optimization, see L<"Lexicographic Optimization">.
2602
2603 =item * Dual
2604
2605 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
2606 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
2607 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
2608 Internally, these two sets of functions perform essentially the
2609 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
2610 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
2611 The current implementation is based on the Farkas lemma and
2612 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
2613 in future.  In particular, future implementations may use different
2614 dualization algorithms or skip the elimination step.
2615
2616         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
2617                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2618         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
2619                 __isl_take isl_set *set);
2620         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
2621                 __isl_take isl_union_set *bset);
2622         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
2623                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2624         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
2625                 __isl_take isl_set *set);
2626         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
2627                 __isl_take isl_union_set *bset);
2628
2629 =item * Power
2630
2631         __isl_give isl_map *isl_map_fixed_power(
2632                 __isl_take isl_map *map, isl_int exp);
2633         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_fixed_power(
2634                 __isl_take isl_union_map *umap, isl_int exp);
2635
2636 Compute the given power of C<map>, where C<exp> is assumed to be non-zero.
2637 If the exponent C<exp> is negative, then the -C<exp> th power of the inverse
2638 of C<map> is computed.
2639
2640         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
2641                 int *exact);
2642         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
2643                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2644
2645 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
2646 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
2647 I<k>th power of C<map>.
2648 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2649 then C<*exact> is set to C<1>.
2650
2651 =item * Transitive closure
2652
2653         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
2654                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2655         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
2656                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
2657
2658 Compute the transitive closure of C<map>.
2659 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2660 then C<*exact> is set to C<1>.
2661
2662 =item * Reaching path lengths
2663
2664         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
2665                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
2666
2667 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
2668 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
2669 end up in the given element.
2670 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
2671 then C<*exact> is set to C<1>.
2672 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
2673 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
2674 In particular, if the input relation is a dependence relation
2675 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
2676 to the free schedule.
2677 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
2678 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
2679 the overapproximation), then you will get an error message.
2680
2681 =item * Wrapping
2682
2683         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
2684                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2685         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
2686                 __isl_take isl_map *map);
2687         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
2688                 __isl_take isl_union_map *umap);
2689         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
2690                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2691         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
2692                 __isl_take isl_set *set);
2693         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
2694                 __isl_take isl_union_set *uset);
2695
2696 =item * Flattening
2697
2698 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
2699 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
2700 then the name of the space is also removed.
2701
2702         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
2703                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2704         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
2705                 __isl_take isl_set *set);
2706         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_domain(
2707                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2708         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten_range(
2709                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2710         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_range(
2711                 __isl_take isl_map *map);
2712         __isl_give isl_map *isl_map_flatten_domain(
2713                 __isl_take isl_map *map);
2714         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
2715                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2716         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
2717                 __isl_take isl_map *map);
2718
2719         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
2720                 __isl_take isl_set *set);
2721
2722 The function above constructs a relation
2723 that maps the input set to a flattened version of the set.
2724
2725 =item * Lifting
2726
2727 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
2728 to the existentially quantified variables in the input.
2729 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
2730 is the original space and the range corresponds to the original
2731 existentially quantified variables.
2732
2733         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
2734                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2735         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
2736                 __isl_take isl_set *set);
2737         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
2738                 __isl_take isl_union_set *uset);
2739
2740 Given a local space that contains the existentially quantified
2741 variables of a set, a basic relation that, when applied to
2742 a basic set, has essentially the same effect as C<isl_basic_set_lift>,
2743 can be constructed using the following function.
2744
2745         #include <isl/local_space.h>
2746         __isl_give isl_basic_map *isl_local_space_lifting(
2747                 __isl_take isl_local_space *ls);
2748
2749 =item * Internal Product
2750
2751         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
2752                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2753         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
2754                 __isl_take isl_map *map);
2755         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
2756                 __isl_take isl_union_map *umap);
2757
2758 Given a relation with nested relations for domain and range,
2759 interchange the range of the domain with the domain of the range.
2760
2761 =item * Currying
2762
2763         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_curry(
2764                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2765         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_uncurry(
2766                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2767         __isl_give isl_map *isl_map_curry(
2768                 __isl_take isl_map *map);
2769         __isl_give isl_map *isl_map_uncurry(
2770                 __isl_take isl_map *map);
2771         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_curry(
2772                 __isl_take isl_union_map *umap);
2773         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_uncurry(
2774                 __isl_take isl_union_map *umap);
2775
2776 Given a relation with a nested relation for domain,
2777 the C<curry> functions
2778 move the range of the nested relation out of the domain
2779 and use it as the domain of a nested relation in the range,
2780 with the original range as range of this nested relation.
2781 The C<uncurry> functions perform the inverse operation.
2782
2783 =item * Aligning parameters
2784
2785         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_align_params(
2786                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2787                 __isl_take isl_space *model);
2788         __isl_give isl_set *isl_set_align_params(
2789                 __isl_take isl_set *set,
2790                 __isl_take isl_space *model);
2791         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_align_params(
2792                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2793                 __isl_take isl_space *model);
2794         __isl_give isl_map *isl_map_align_params(
2795                 __isl_take isl_map *map,
2796                 __isl_take isl_space *model);
2797
2798 Change the order of the parameters of the given set or relation
2799 such that the first parameters match those of C<model>.
2800 This may involve the introduction of extra parameters.
2801 All parameters need to be named.
2802
2803 =item * Dimension manipulation
2804
2805         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_dims(
2806                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2807                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2808         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
2809                 __isl_take isl_set *set,
2810                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2811         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
2812                 __isl_take isl_map *map,
2813                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
2814         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_insert_dims(
2815                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2816                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2817                 unsigned n);
2818         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_insert_dims(
2819                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2820                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2821                 unsigned n);
2822         __isl_give isl_set *isl_set_insert_dims(
2823                 __isl_take isl_set *set,
2824                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2825         __isl_give isl_map *isl_map_insert_dims(
2826                 __isl_take isl_map *map,
2827                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
2828         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_move_dims(
2829                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2830                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2831                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2832                 unsigned n);
2833         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_move_dims(
2834                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2835                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2836                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2837                 unsigned n);
2838         __isl_give isl_set *isl_set_move_dims(
2839                 __isl_take isl_set *set,
2840                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2841                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2842                 unsigned n);
2843         __isl_give isl_map *isl_map_move_dims(
2844                 __isl_take isl_map *map,
2845                 enum isl_dim_type dst_type, unsigned dst_pos,
2846                 enum isl_dim_type src_type, unsigned src_pos,
2847                 unsigned n);
2848
2849 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
2850 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
2851 structure of the space.  However, the above functions can be useful
2852 to add new parameters, assuming
2853 C<isl_set_align_params> and C<isl_map_align_params>
2854 are not sufficient.
2855
2856 =back
2857
2858 =head2 Binary Operations
2859
2860 The two arguments of a binary operation not only need to live
2861 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
2862 the same (number of) parameters.
2863
2864 =head3 Basic Operations
2865
2866 =over
2867
2868 =item * Intersection
2869
2870         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect_params(
2871                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2872                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2873         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
2874                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2875                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2876         __isl_give isl_set *isl_set_intersect_params(
2877                 __isl_take isl_set *set,
2878                 __isl_take isl_set *params);
2879         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
2880                 __isl_take isl_set *set1,
2881                 __isl_take isl_set *set2);
2882         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect_params(
2883                 __isl_take isl_union_set *uset,
2884                 __isl_take isl_set *set);
2885         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_params(
2886                 __isl_take isl_union_map *umap,
2887                 __isl_take isl_set *set);
2888         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
2889                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2890                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2891         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
2892                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2893                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2894         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
2895                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
2896                 __isl_take isl_basic_set *bset);
2897         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
2898                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2899                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2900         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_params(
2901                 __isl_take isl_map *map,
2902                 __isl_take isl_set *params);
2903         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
2904                 __isl_take isl_map *map,
2905                 __isl_take isl_set *set);
2906         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
2907                 __isl_take isl_map *map,
2908                 __isl_take isl_set *set);
2909         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
2910                 __isl_take isl_map *map1,
2911                 __isl_take isl_map *map2);
2912         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
2913                 __isl_take isl_union_map *umap,
2914                 __isl_take isl_union_set *uset);
2915         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
2916                 __isl_take isl_union_map *umap,
2917                 __isl_take isl_union_set *uset);
2918         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
2919                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2920                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2921
2922 The second argument to the C<_params> functions needs to be
2923 a parametric (basic) set.  For the other functions, a parametric set
2924 for either argument is only allowed if the other argument is
2925 a parametric set as well.
2926
2927 =item * Union
2928
2929         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
2930                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
2931                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
2932         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
2933                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2934                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2935         __isl_give isl_set *isl_set_union(
2936                 __isl_take isl_set *set1,
2937                 __isl_take isl_set *set2);
2938         __isl_give isl_map *isl_map_union(
2939                 __isl_take isl_map *map1,
2940                 __isl_take isl_map *map2);
2941         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
2942                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2943                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2944         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
2945                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2946                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2947
2948 =item * Set difference
2949
2950         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
2951                 __isl_take isl_set *set1,
2952                 __isl_take isl_set *set2);
2953         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
2954                 __isl_take isl_map *map1,
2955                 __isl_take isl_map *map2);
2956         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_domain(
2957                 __isl_take isl_map *map,
2958                 __isl_take isl_set *dom);
2959         __isl_give isl_map *isl_map_subtract_range(
2960                 __isl_take isl_map *map,
2961                 __isl_take isl_set *dom);
2962         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
2963                 __isl_take isl_union_set *uset1,
2964                 __isl_take isl_union_set *uset2);
2965         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
2966                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2967                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2968         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_domain(
2969                 __isl_take isl_union_map *umap,
2970                 __isl_take isl_union_set *dom);
2971         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract_range(
2972                 __isl_take isl_union_map *umap,
2973                 __isl_take isl_union_set *dom);
2974
2975 =item * Application
2976
2977         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
2978                 __isl_take isl_basic_set *bset,
2979                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
2980         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
2981                 __isl_take isl_set *set,
2982                 __isl_take isl_map *map);
2983         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
2984                 __isl_take isl_union_set *uset,
2985                 __isl_take isl_union_map *umap);
2986         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
2987                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2988                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2989         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
2990                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
2991                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
2992         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
2993                 __isl_take isl_map *map1,
2994                 __isl_take isl_map *map2);
2995         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
2996                 __isl_take isl_union_map *umap1,
2997                 __isl_take isl_union_map *umap2);
2998         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
2999                 __isl_take isl_map *map1,
3000                 __isl_take isl_map *map2);
3001         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
3002                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3003                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3004
3005 =item * Preimage
3006
3007         __isl_give isl_basic_set *
3008         isl_basic_set_preimage_multi_aff(
3009                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3010                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3011         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_multi_aff(
3012                 __isl_take isl_set *set,
3013                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3014         __isl_give isl_set *isl_set_preimage_pw_multi_aff(
3015                 __isl_take isl_set *set,
3016                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3017         __isl_give isl_map *isl_map_preimage_domain_multi_aff(
3018                 __isl_take isl_map *map,
3019                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3020         __isl_give isl_union_map *
3021         isl_union_map_preimage_domain_multi_aff(
3022                 __isl_take isl_union_map *umap,
3023                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3024
3025 These functions compute the preimage of the given set or map domain under
3026 the given function.  In other words, the expression is plugged
3027 into the set description or into the domain of the map.
3028 Objects of types C<isl_multi_aff> and C<isl_pw_multi_aff> are described in
3029 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3030
3031 =item * Cartesian Product
3032
3033         __isl_give isl_set *isl_set_product(
3034                 __isl_take isl_set *set1,
3035                 __isl_take isl_set *set2);
3036         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
3037                 __isl_take isl_union_set *uset1,
3038                 __isl_take isl_union_set *uset2);
3039         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_product(
3040                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3041                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3042         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
3043                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3044                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3045         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_product(
3046                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3047                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3048         __isl_give isl_map *isl_map_domain_product(
3049                 __isl_take isl_map *map1,
3050                 __isl_take isl_map *map2);
3051         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
3052                 __isl_take isl_map *map1,
3053                 __isl_take isl_map *map2);
3054         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_product(
3055                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3056                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3057         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
3058                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3059                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3060         __isl_give isl_map *isl_map_product(
3061                 __isl_take isl_map *map1,
3062                 __isl_take isl_map *map2);
3063         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
3064                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3065                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3066
3067 The above functions compute the cross product of the given
3068 sets or relations.  The domains and ranges of the results
3069 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
3070 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
3071 instead.
3072
3073         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
3074                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
3075                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
3076         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
3077                 __isl_take isl_set *set1,
3078                 __isl_take isl_set *set2);
3079         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_range_product(
3080                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3081                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3082         __isl_give isl_map *isl_map_flat_domain_product(
3083                 __isl_take isl_map *map1,
3084                 __isl_take isl_map *map2);
3085         __isl_give isl_map *isl_map_flat_range_product(
3086                 __isl_take isl_map *map1,
3087                 __isl_take isl_map *map2);
3088         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_flat_range_product(
3089                 __isl_take isl_union_map *umap1,
3090                 __isl_take isl_union_map *umap2);
3091         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
3092                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
3093                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
3094         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
3095                 __isl_take isl_map *map1,
3096                 __isl_take isl_map *map2);
3097
3098 =item * Simplification
3099
3100         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
3101                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3102                 __isl_take isl_basic_set *context);
3103         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
3104                 __isl_take isl_set *context);
3105         __isl_give isl_set *isl_set_gist_params(
3106                 __isl_take isl_set *set,
3107                 __isl_take isl_set *context);
3108         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
3109                 __isl_take isl_union_set *uset,
3110                 __isl_take isl_union_set *context);
3111         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist_params(
3112                 __isl_take isl_union_set *uset,
3113                 __isl_take isl_set *set);
3114         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
3115                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3116                 __isl_take isl_basic_map *context);
3117         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
3118                 __isl_take isl_map *context);
3119         __isl_give isl_map *isl_map_gist_params(
3120                 __isl_take isl_map *map,
3121                 __isl_take isl_set *context);
3122         __isl_give isl_map *isl_map_gist_domain(
3123                 __isl_take isl_map *map,
3124                 __isl_take isl_set *context);
3125         __isl_give isl_map *isl_map_gist_range(
3126                 __isl_take isl_map *map,
3127                 __isl_take isl_set *context);
3128         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
3129                 __isl_take isl_union_map *umap,
3130                 __isl_take isl_union_map *context);
3131         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_params(
3132                 __isl_take isl_union_map *umap,
3133                 __isl_take isl_set *set);
3134         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_domain(
3135                 __isl_take isl_union_map *umap,
3136                 __isl_take isl_union_set *uset);
3137         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist_range(
3138                 __isl_take isl_union_map *umap,
3139                 __isl_take isl_union_set *uset);
3140
3141 The gist operation returns a set or relation that has the
3142 same intersection with the context as the input set or relation.
3143 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
3144 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
3145 are removed.
3146 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
3147 per space.
3148
3149 =back
3150
3151 =head3 Lexicographic Optimization
3152
3153 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
3154 the following functions
3155 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
3156 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
3157 that satisfy C<dom>.
3158 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3159 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
3160 has no elements.
3161 In other words, the union of the parameter values
3162 for which the result is non-empty and of C<*empty>
3163 is equal to C<dom>.
3164
3165         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
3166                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3167                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3168                 __isl_give isl_set **empty);
3169         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
3170                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3171                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3172                 __isl_give isl_set **empty);
3173         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
3174                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3175                 __isl_give isl_set **empty);
3176         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
3177                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
3178                 __isl_give isl_set **empty);
3179
3180 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
3181 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
3182 of the elements in C<set> (or C<bset>).
3183 In case of union sets, the optimum is computed per space.
3184
3185         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
3186                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3187         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
3188                 __isl_take isl_basic_set *bset);
3189         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
3190                 __isl_take isl_set *set);
3191         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
3192                 __isl_take isl_set *set);
3193         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
3194                 __isl_take isl_union_set *uset);
3195         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
3196                 __isl_take isl_union_set *uset);
3197
3198 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
3199 the following functions
3200 compute a relation that maps each element of C<dom>
3201 to the single lexicographic minimum or maximum
3202 of the elements that are associated to that same
3203 element in C<map> (or C<bmap>).
3204 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
3205 that contains the elements in C<dom> that do not map
3206 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
3207 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
3208 is equal to C<dom>.
3209
3210         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
3211                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3212                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3213                 __isl_give isl_set **empty);
3214         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
3215                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3216                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3217                 __isl_give isl_set **empty);
3218         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
3219                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3220                 __isl_give isl_set **empty);
3221         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
3222                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
3223                 __isl_give isl_set **empty);
3224
3225 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
3226 return a map mapping each element in the domain of
3227 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
3228 of all elements associated to that element.
3229 In case of union relations, the optimum is computed per space.
3230
3231         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
3232                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3233         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
3234                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3235         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
3236                 __isl_take isl_map *map);
3237         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
3238                 __isl_take isl_map *map);
3239         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
3240                 __isl_take isl_union_map *umap);
3241         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
3242                 __isl_take isl_union_map *umap);
3243
3244 The following functions return their result in the form of
3245 a piecewise multi-affine expression
3246 (See L<"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">),
3247 but are otherwise equivalent to the corresponding functions
3248 returning a basic set or relation.
3249
3250         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3251         isl_basic_map_lexmin_pw_multi_aff(
3252                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
3253         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3254         isl_basic_set_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3255                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3256                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3257                 __isl_give isl_set **empty);
3258         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3259         isl_basic_set_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3260                 __isl_take isl_basic_set *bset,
3261                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3262                 __isl_give isl_set **empty);
3263         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3264         isl_basic_map_partial_lexmin_pw_multi_aff(
3265                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3266                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3267                 __isl_give isl_set **empty);
3268         __isl_give isl_pw_multi_aff *
3269         isl_basic_map_partial_lexmax_pw_multi_aff(
3270                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
3271                 __isl_take isl_basic_set *dom,
3272                 __isl_give isl_set **empty);
3273         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmin_pw_multi_aff(
3274                 __isl_take isl_set *set);
3275         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_set_lexmax_pw_multi_aff(
3276                 __isl_take isl_set *set);
3277         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmin_pw_multi_aff(
3278                 __isl_take isl_map *map);
3279         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_map_lexmax_pw_multi_aff(
3280                 __isl_take isl_map *map);
3281
3282 =head2 Lists
3283
3284 Lists are defined over several element types, including
3285 C<isl_val>, C<isl_id>, C<isl_aff>, C<isl_pw_aff>, C<isl_constraint>,
3286 C<isl_basic_set>, C<isl_set>, C<isl_ast_expr> and C<isl_ast_node>.
3287 Here we take lists of C<isl_set>s as an example.
3288 Lists can be created, copied, modified and freed using the following functions.
3289
3290         #include <isl/list.h>
3291         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_from_set(
3292                 __isl_take isl_set *el);
3293         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_alloc(
3294                 isl_ctx *ctx, int n);
3295         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_copy(
3296                 __isl_keep isl_set_list *list);
3297         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_insert(
3298                 __isl_take isl_set_list *list, unsigned pos,
3299                 __isl_take isl_set *el);
3300         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_add(
3301                 __isl_take isl_set_list *list,
3302                 __isl_take isl_set *el);
3303         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_drop(
3304                 __isl_take isl_set_list *list,
3305                 unsigned first, unsigned n);
3306         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_set_set(
3307                 __isl_take isl_set_list *list, int index,
3308                 __isl_take isl_set *set);
3309         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_concat(
3310                 __isl_take isl_set_list *list1,
3311                 __isl_take isl_set_list *list2);
3312         __isl_give isl_set_list *isl_set_list_sort(
3313                 __isl_take isl_set_list *list,
3314                 int (*cmp)(__isl_keep isl_set *a,
3315                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3316                 void *user);
3317         void *isl_set_list_free(__isl_take isl_set_list *list);
3318
3319 C<isl_set_list_alloc> creates an empty list with a capacity for
3320 C<n> elements.  C<isl_set_list_from_set> creates a list with a single
3321 element.
3322
3323 Lists can be inspected using the following functions.
3324
3325         #include <isl/list.h>
3326         isl_ctx *isl_set_list_get_ctx(__isl_keep isl_set_list *list);
3327         int isl_set_list_n_set(__isl_keep isl_set_list *list);
3328         __isl_give isl_set *isl_set_list_get_set(
3329                 __isl_keep isl_set_list *list, int index);
3330         int isl_set_list_foreach(__isl_keep isl_set_list *list,
3331                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3332                 void *user);
3333         int isl_set_list_foreach_scc(__isl_keep isl_set_list *list,
3334                 int (*follows)(__isl_keep isl_set *a,
3335                         __isl_keep isl_set *b, void *user),
3336                 void *follows_user
3337                 int (*fn)(__isl_take isl_set *el, void *user),
3338                 void *fn_user);
3339
3340 The function C<isl_set_list_foreach_scc> calls C<fn> on each of the
3341 strongly connected components of the graph with as vertices the elements
3342 of C<list> and a directed edge from vertex C<b> to vertex C<a>
3343 iff C<follows(a, b)> returns C<1>.  The callbacks C<follows> and C<fn>
3344 should return C<-1> on error.
3345
3346 Lists can be printed using
3347
3348         #include <isl/list.h>
3349         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set_list(
3350                 __isl_take isl_printer *p,
3351                 __isl_keep isl_set_list *list);
3352
3353 =head2 Multiple Values
3354
3355 An C<isl_multi_val> object represents a sequence of zero or more values,
3356 living in a set space.
3357
3358 An C<isl_multi_val> can be constructed from an C<isl_val_list>
3359 using the following function
3360
3361         #include <isl/val.h>
3362         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_from_val_list(
3363                 __isl_take isl_space *space,
3364                 __isl_take isl_val_list *list);
3365
3366 The zero multiple value (with value zero for each set dimension)
3367 can be created using the following function.
3368
3369         #include <isl/val.h>
3370         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_zero(
3371                 __isl_take isl_space *space);
3372
3373 Multiple values can be copied and freed using
3374
3375         #include <isl/val.h>
3376         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_copy(
3377                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3378         void *isl_multi_val_free(__isl_take isl_multi_val *mv);
3379
3380 They can be inspected using
3381
3382         #include <isl/val.h>
3383         isl_ctx *isl_multi_val_get_ctx(
3384                 __isl_keep isl_multi_val *mv);
3385         unsigned isl_multi_val_dim(__isl_keep isl_multi_val *mv,
3386                 enum isl_dim_type type);
3387         __isl_give isl_val *isl_multi_val_get_val(
3388                 __isl_keep isl_multi_val *mv, int pos);
3389         const char *isl_multi_val_get_tuple_name(
3390                 __isl_keep isl_multi_val *mv,
3391                 enum isl_dim_type type);
3392
3393 They can be modified using
3394
3395         #include <isl/val.h>
3396         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_val(
3397                 __isl_take isl_multi_val *mv, int pos,
3398                 __isl_take isl_val *val);
3399         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_dim_name(
3400                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3401                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
3402         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_name(
3403                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3404                 enum isl_dim_type type, const char *s);
3405         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_set_tuple_id(
3406                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3407                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3408
3409         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_insert_dims(
3410                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3411                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3412         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_dims(
3413                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3414                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3415         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_drop_dims(
3416                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3417                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3418
3419 Operations include
3420
3421         #include <isl/val.h>
3422         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_align_params(
3423                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3424                 __isl_take isl_space *model);
3425         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_splice(
3426                 __isl_take isl_multi_val *mv1, unsigned pos,
3427                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3428         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_range_product(
3429                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3430                 __isl_take isl_multi_val *mv2);
3431         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_flat_range_product(
3432                 __isl_take isl_multi_val *mv1,
3433                 __isl_take isl_multi_aff *mv2);
3434         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_add_val(
3435                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3436                 __isl_take isl_val *v);
3437         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_mod_val(
3438                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3439                 __isl_take isl_val *v);
3440         __isl_give isl_multi_val *isl_multi_val_scale_val(
3441                 __isl_take isl_multi_val *mv,
3442                 __isl_take isl_val *v);
3443
3444 =head2 Vectors
3445
3446 Vectors can be created, copied and freed using the following functions.
3447
3448         #include <isl/vec.h>
3449         __isl_give isl_vec *isl_vec_alloc(isl_ctx *ctx,
3450                 unsigned size);
3451         __isl_give isl_vec *isl_vec_copy(__isl_keep isl_vec *vec);
3452         void *isl_vec_free(__isl_take isl_vec *vec);
3453
3454 Note that the elements of a newly created vector may have arbitrary values.
3455 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3456
3457         isl_ctx *isl_vec_get_ctx(__isl_keep isl_vec *vec);
3458         int isl_vec_size(__isl_keep isl_vec *vec);
3459         int isl_vec_get_element(__isl_keep isl_vec *vec,
3460                 int pos, isl_int *v);
3461         __isl_give isl_val *isl_vec_get_element_val(
3462                 __isl_keep isl_vec *vec, int pos);
3463         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element(
3464                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, isl_int v);
3465         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_si(
3466                 __isl_take isl_vec *vec, int pos, int v);
3467         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_element_val(
3468                 __isl_take isl_vec *vec, int pos,
3469                 __isl_take isl_val *v);
3470         __isl_give isl_vec *isl_vec_set(__isl_take isl_vec *vec,
3471                 isl_int v);
3472         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_si(__isl_take isl_vec *vec,
3473                 int v);
3474         __isl_give isl_vec *isl_vec_set_val(
3475                 __isl_take isl_vec *vec, __isl_take isl_val *v);
3476         __isl_give isl_vec *isl_vec_fdiv_r(__isl_take isl_vec *vec,
3477                 isl_int m);
3478
3479 C<isl_vec_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3480 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3481
3482 The following function can be used to concatenate two vectors.
3483
3484         __isl_give isl_vec *isl_vec_concat(__isl_take isl_vec *vec1,
3485                 __isl_take isl_vec *vec2);
3486
3487 =head2 Matrices
3488
3489 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
3490
3491         #include <isl/mat.h>
3492         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(isl_ctx *ctx,
3493                 unsigned n_row, unsigned n_col);
3494         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
3495         void *isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
3496
3497 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
3498 The elements can be changed and inspected using the following functions.
3499
3500         isl_ctx *isl_mat_get_ctx(__isl_keep isl_mat *mat);
3501         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
3502         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
3503         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
3504                 int row, int col, isl_int *v);
3505         __isl_give isl_val *isl_mat_get_element_val(
3506                 __isl_keep isl_mat *mat, int row, int col);
3507         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
3508                 int row, int col, isl_int v);
3509         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_si(__isl_take isl_mat *mat,
3510                 int row, int col, int v);
3511         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element_val(
3512                 __isl_take isl_mat *mat, int row, int col,
3513                 __isl_take isl_val *v);
3514
3515 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
3516 In that case, the value of C<*v> is undefined.
3517
3518 The following function can be used to compute the (right) inverse
3519 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
3520 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
3521 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
3522
3523         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
3524
3525 The following function can be used to compute the (right) kernel
3526 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
3527 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
3528
3529         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
3530
3531 =head2 Piecewise Quasi Affine Expressions
3532
3533 The zero quasi affine expression or the quasi affine expression
3534 that is equal to a specified dimension on a given domain can be created using
3535
3536         __isl_give isl_aff *isl_aff_zero_on_domain(
3537                 __isl_take isl_local_space *ls);
3538         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_zero_on_domain(
3539                 __isl_take isl_local_space *ls);
3540         __isl_give isl_aff *isl_aff_var_on_domain(
3541                 __isl_take isl_local_space *ls,
3542                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3543         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_var_on_domain(
3544                 __isl_take isl_local_space *ls,
3545                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3546
3547 Note that the space in which the resulting objects live is a map space
3548 with the given space as domain and a one-dimensional range.
3549
3550 An empty piecewise quasi affine expression (one with no cells)
3551 or a piecewise quasi affine expression with a single cell can
3552 be created using the following functions.
3553
3554         #include <isl/aff.h>
3555         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_empty(
3556                 __isl_take isl_space *space);
3557         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_alloc(
3558                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_aff *aff);
3559         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_from_aff(
3560                 __isl_take isl_aff *aff);
3561
3562 A piecewise quasi affine expression that is equal to 1 on a set
3563 and 0 outside the set can be created using the following function.
3564
3565         #include <isl/aff.h>
3566         __isl_give isl_pw_aff *isl_set_indicator_function(
3567                 __isl_take isl_set *set);
3568
3569 Quasi affine expressions can be copied and freed using
3570
3571         #include <isl/aff.h>
3572         __isl_give isl_aff *isl_aff_copy(__isl_keep isl_aff *aff);
3573         void *isl_aff_free(__isl_take isl_aff *aff);
3574
3575         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_copy(
3576                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3577         void *isl_pw_aff_free(__isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3578
3579 A (rational) bound on a dimension can be extracted from an C<isl_constraint>
3580 using the following function.  The constraint is required to have
3581 a non-zero coefficient for the specified dimension.
3582
3583         #include <isl/constraint.h>
3584         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_bound(
3585                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
3586                 enum isl_dim_type type, int pos);
3587
3588 The entire affine expression of the constraint can also be extracted
3589 using the following function.
3590
3591         #include <isl/constraint.h>
3592         __isl_give isl_aff *isl_constraint_get_aff(
3593                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
3594
3595 Conversely, an equality constraint equating
3596 the affine expression to zero or an inequality constraint enforcing
3597 the affine expression to be non-negative, can be constructed using
3598
3599         __isl_give isl_constraint *isl_equality_from_aff(
3600                 __isl_take isl_aff *aff);
3601         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_from_aff(
3602                 __isl_take isl_aff *aff);
3603
3604 The expression can be inspected using
3605
3606         #include <isl/aff.h>
3607         isl_ctx *isl_aff_get_ctx(__isl_keep isl_aff *aff);
3608         int isl_aff_dim(__isl_keep isl_aff *aff,
3609                 enum isl_dim_type type);
3610         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_domain_local_space(
3611                 __isl_keep isl_aff *aff);
3612         __isl_give isl_local_space *isl_aff_get_local_space(
3613                 __isl_keep isl_aff *aff);
3614         const char *isl_aff_get_dim_name(__isl_keep isl_aff *aff,
3615                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3616         const char *isl_pw_aff_get_dim_name(
3617                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3618                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3619         int isl_pw_aff_has_dim_id(__isl_keep isl_pw_aff *pa,
3620                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3621         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_dim_id(
3622                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3623                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
3624         __isl_give isl_id *isl_pw_aff_get_tuple_id(
3625                 __isl_keep isl_pw_aff *pa,
3626                 enum isl_dim_type type);
3627         int isl_aff_get_constant(__isl_keep isl_aff *aff,
3628                 isl_int *v);
3629         __isl_give isl_val *isl_aff_get_constant_val(
3630                 __isl_keep isl_aff *aff);
3631         int isl_aff_get_coefficient(__isl_keep isl_aff *aff,
3632                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
3633         __isl_give isl_val *isl_aff_get_coefficient_val(
3634                 __isl_keep isl_aff *aff,
3635                 enum isl_dim_type type, int pos);
3636         int isl_aff_get_denominator(__isl_keep isl_aff *aff,
3637                 isl_int *v);
3638         __isl_give isl_val *isl_aff_get_denominator_val(
3639                 __isl_keep isl_aff *aff);
3640         __isl_give isl_aff *isl_aff_get_div(
3641                 __isl_keep isl_aff *aff, int pos);
3642
3643         int isl_pw_aff_n_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3644         int isl_pw_aff_foreach_piece(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3645                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
3646                           __isl_take isl_aff *aff,
3647                           void *user), void *user);
3648
3649         int isl_aff_is_cst(__isl_keep isl_aff *aff);
3650         int isl_pw_aff_is_cst(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3651
3652         int isl_aff_involves_dims(__isl_keep isl_aff *aff,
3653                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3654         int isl_pw_aff_involves_dims(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3655                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3656
3657         isl_ctx *isl_pw_aff_get_ctx(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3658         unsigned isl_pw_aff_dim(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff,
3659                 enum isl_dim_type type);
3660         int isl_pw_aff_is_empty(__isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
3661
3662 It can be modified using
3663
3664         #include <isl/aff.h>
3665         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_tuple_id(
3666                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3667                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
3668         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_name(
3669                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3670                 unsigned pos, const char *s);
3671         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_dim_id(
3672                 __isl_take isl_aff *aff, enum isl_dim_type type,
3673                 unsigned pos, __isl_take isl_id *id);
3674         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_set_dim_id(
3675                 __isl_take isl_pw_aff *pma,
3676                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
3677                 __isl_take isl_id *id);
3678         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant(
3679                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3680         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_si(
3681                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3682         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_constant_val(
3683                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3684         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient(
3685                 __isl_take isl_aff *aff,
3686                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3687         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_si(
3688                 __isl_take isl_aff *aff,
3689                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3690         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_coefficient_val(
3691                 __isl_take isl_aff *aff,
3692                 enum isl_dim_type type, int pos,
3693                 __isl_take isl_val *v);
3694         __isl_give isl_aff *isl_aff_set_denominator(
3695                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3696
3697         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant(
3698                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3699         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_si(
3700                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3701         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_val(
3702                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3703         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num(
3704                 __isl_take isl_aff *aff, isl_int v);
3705         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_constant_num_si(
3706                 __isl_take isl_aff *aff, int v);
3707         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient(
3708                 __isl_take isl_aff *aff,
3709                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
3710         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_si(
3711                 __isl_take isl_aff *aff,
3712                 enum isl_dim_type type, int pos, int v);
3713         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_coefficient_val(
3714                 __isl_take isl_aff *aff,
3715                 enum isl_dim_type type, int pos,
3716                 __isl_take isl_val *v);
3717
3718         __isl_give isl_aff *isl_aff_insert_dims(
3719                 __isl_take isl_aff *aff,
3720                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3721         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_insert_dims(
3722                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3723                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3724         __isl_give isl_aff *isl_aff_add_dims(
3725                 __isl_take isl_aff *aff,
3726                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3727         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add_dims(
3728                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3729                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
3730         __isl_give isl_aff *isl_aff_drop_dims(
3731                 __isl_take isl_aff *aff,
3732                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3733         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_drop_dims(
3734                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3735                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
3736
3737 Note that C<isl_aff_set_constant>, C<isl_aff_set_constant_si>,
3738 C<isl_aff_set_coefficient> and C<isl_aff_set_coefficient_si>
3739 set the I<numerator> of the constant or coefficient, while
3740 C<isl_aff_set_constant_val> and C<isl_aff_set_coefficient_val> set
3741 the constant or coefficient as a whole.
3742 The C<add_constant> and C<add_coefficient> functions add an integer
3743 or rational value to
3744 the possibly rational constant or coefficient.
3745 The C<add_constant_num> functions add an integer value to
3746 the numerator.
3747
3748 To check whether an affine expressions is obviously zero
3749 or obviously equal to some other affine expression, use
3750
3751         #include <isl/aff.h>
3752         int isl_aff_plain_is_zero(__isl_keep isl_aff *aff);
3753         int isl_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_aff *aff1,
3754                 __isl_keep isl_aff *aff2);
3755         int isl_pw_aff_plain_is_equal(
3756                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff1,
3757                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff2);
3758
3759 Operations include
3760
3761         #include <isl/aff.h>
3762         __isl_give isl_aff *isl_aff_add(__isl_take isl_aff *aff1,
3763                 __isl_take isl_aff *aff2);
3764         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_add(
3765                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3766                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3767         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_min(
3768                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3769                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3770         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_max(
3771                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3772                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3773         __isl_give isl_aff *isl_aff_sub(__isl_take isl_aff *aff1,
3774                 __isl_take isl_aff *aff2);
3775         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_sub(
3776                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3777                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3778         __isl_give isl_aff *isl_aff_neg(__isl_take isl_aff *aff);
3779         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_neg(
3780                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3781         __isl_give isl_aff *isl_aff_ceil(__isl_take isl_aff *aff);
3782         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_ceil(
3783                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3784         __isl_give isl_aff *isl_aff_floor(__isl_take isl_aff *aff);
3785         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_floor(
3786                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3787         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod(__isl_take isl_aff *aff,
3788                 isl_int mod);
3789         __isl_give isl_aff *isl_aff_mod_val(__isl_take isl_aff *aff,
3790                 __isl_take isl_val *mod);
3791         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mod(
3792                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int mod);
3793         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale(__isl_take isl_aff *aff,
3794                 isl_int f);
3795         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_val(__isl_take isl_aff *aff,
3796                 __isl_take isl_val *v);
3797         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale(
3798                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3799         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_val(
3800                 __isl_take isl_pw_aff *pa, __isl_take isl_val *v);
3801         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down(__isl_take isl_aff *aff,
3802                 isl_int f);
3803         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_ui(
3804                 __isl_take isl_aff *aff, unsigned f);
3805         __isl_give isl_aff *isl_aff_scale_down_val(
3806                 __isl_take isl_aff *aff, __isl_take isl_val *v);
3807         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down(
3808                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff, isl_int f);
3809         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_scale_down_val(
3810                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3811                 __isl_take isl_val *f);
3812
3813         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_min(
3814                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3815         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_list_max(
3816                 __isl_take isl_pw_aff_list *list);
3817
3818         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_coalesce(
3819                 __isl_take isl_pw_aff *pwqp);
3820
3821         __isl_give isl_aff *isl_aff_align_params(
3822                 __isl_take isl_aff *aff,
3823                 __isl_take isl_space *model);
3824         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_align_params(
3825                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3826                 __isl_take isl_space *model);
3827
3828         __isl_give isl_aff *isl_aff_project_domain_on_params(
3829                 __isl_take isl_aff *aff);
3830
3831         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist_params(
3832                 __isl_take isl_aff *aff,
3833                 __isl_take isl_set *context);
3834         __isl_give isl_aff *isl_aff_gist(__isl_take isl_aff *aff,
3835                 __isl_take isl_set *context);
3836         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist_params(
3837                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3838                 __isl_take isl_set *context);
3839         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_gist(
3840                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff,
3841                 __isl_take isl_set *context);
3842
3843         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_domain(
3844                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3845         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_domain(
3846                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3847                 __isl_take isl_set *set);
3848         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_intersect_params(
3849                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3850                 __isl_take isl_set *set);
3851
3852         __isl_give isl_aff *isl_aff_mul(__isl_take isl_aff *aff1,
3853                 __isl_take isl_aff *aff2);
3854         __isl_give isl_aff *isl_aff_div(__isl_take isl_aff *aff1,
3855                 __isl_take isl_aff *aff2);
3856         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_mul(
3857                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3858                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3859         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_div(
3860                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3861                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3862         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_q(
3863                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3864                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3865         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_tdiv_r(
3866                 __isl_take isl_pw_aff *pa1,
3867                 __isl_take isl_pw_aff *pa2);
3868
3869 When multiplying two affine expressions, at least one of the two needs
3870 to be a constant.  Similarly, when dividing an affine expression by another,
3871 the second expression needs to be a constant.
3872 C<isl_pw_aff_tdiv_q> computes the quotient of an integer division with
3873 rounding towards zero.  C<isl_pw_aff_tdiv_r> computes the corresponding
3874 remainder.
3875
3876         #include <isl/aff.h>
3877         __isl_give isl_aff *isl_aff_pullback_multi_aff(
3878                 __isl_take isl_aff *aff,
3879                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3880         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_multi_aff(
3881                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3882                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
3883         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_pullback_pw_multi_aff(
3884                 __isl_take isl_pw_aff *pa,
3885                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
3886
3887 These functions precompose the input expression by the given
3888 C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff>.  In other words,
3889 the C<isl_multi_aff> or C<isl_pw_multi_aff> is plugged
3890 into the (piecewise) affine expression.
3891 Objects of type C<isl_multi_aff> are described in
3892 L</"Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions">.
3893
3894         #include <isl/aff.h>
3895         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_zero_basic_set(
3896                 __isl_take isl_aff *aff);
3897         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_neg_basic_set(
3898                 __isl_take isl_aff *aff);
3899         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_le_basic_set(
3900                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3901         __isl_give isl_basic_set *isl_aff_ge_basic_set(
3902                 __isl_take isl_aff *aff1, __isl_take isl_aff *aff2);
3903         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_eq_set(
3904                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3905                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3906         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ne_set(
3907                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3908                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3909         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_le_set(
3910                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3911                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3912         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_lt_set(
3913                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3914                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3915         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_ge_set(
3916                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3917                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3918         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_gt_set(
3919                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3920                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3921
3922         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_eq_set(
3923                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3924                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3925         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ne_set(
3926                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3927                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3928         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_le_set(
3929                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3930                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3931         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_lt_set(
3932                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3933                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3934         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_ge_set(
3935                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3936                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3937         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_list_gt_set(
3938                 __isl_take isl_pw_aff_list *list1,
3939                 __isl_take isl_pw_aff_list *list2);
3940
3941 The function C<isl_aff_neg_basic_set> returns a basic set
3942 containing those elements in the domain space
3943 of C<aff> where C<aff> is negative.
3944 The function C<isl_aff_ge_basic_set> returns a basic set
3945 containing those elements in the shared space
3946 of C<aff1> and C<aff2> where C<aff1> is greater than or equal to C<aff2>.
3947 The function C<isl_pw_aff_ge_set> returns a set
3948 containing those elements in the shared domain
3949 of C<pwaff1> and C<pwaff2> where C<pwaff1> is greater than or equal to C<pwaff2>.
3950 The functions operating on C<isl_pw_aff_list> apply the corresponding
3951 C<isl_pw_aff> function to each pair of elements in the two lists.
3952
3953         #include <isl/aff.h>
3954         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_nonneg_set(
3955                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3956         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_zero_set(
3957                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3958         __isl_give isl_set *isl_pw_aff_non_zero_set(
3959                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
3960
3961 The function C<isl_pw_aff_nonneg_set> returns a set
3962 containing those elements in the domain
3963 of C<pwaff> where C<pwaff> is non-negative.
3964
3965         #include <isl/aff.h>
3966         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_cond(
3967                 __isl_take isl_pw_aff *cond,
3968                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_true,
3969                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff_false);
3970
3971 The function C<isl_pw_aff_cond> performs a conditional operator
3972 and returns an expression that is equal to C<pwaff_true>
3973 for elements where C<cond> is non-zero and equal to C<pwaff_false> for elements
3974 where C<cond> is zero.
3975
3976         #include <isl/aff.h>
3977         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_min(
3978                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3979                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3980         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_max(
3981                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3982                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3983         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_union_add(
3984                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff1,
3985                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff2);
3986
3987 The function C<isl_pw_aff_union_max> computes a piecewise quasi-affine
3988 expression with a domain that is the union of those of C<pwaff1> and
3989 C<pwaff2> and such that on each cell, the quasi-affine expression is
3990 the maximum of those of C<pwaff1> and C<pwaff2>.  If only one of
3991 C<pwaff1> or C<pwaff2> is defined on a given cell, then the
3992 associated expression is the defined one.
3993
3994 An expression can be read from input using
3995
3996         #include <isl/aff.h>
3997         __isl_give isl_aff *isl_aff_read_from_str(
3998                 isl_ctx *ctx, const char *str);
3999         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_aff_read_from_str(
4000                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4001
4002 An expression can be printed using
4003
4004         #include <isl/aff.h>
4005         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_aff(
4006                 __isl_take isl_printer *p, __isl_keep isl_aff *aff);
4007
4008         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_aff(
4009                 __isl_take isl_printer *p,
4010                 __isl_keep isl_pw_aff *pwaff);
4011
4012 =head2 Piecewise Multiple Quasi Affine Expressions
4013
4014 An C<isl_multi_aff> object represents a sequence of
4015 zero or more affine expressions, all defined on the same domain space.
4016 Similarly, an C<isl_multi_pw_aff> object represents a sequence of
4017 zero or more piecewise affine expressions.
4018
4019 An C<isl_multi_aff> can be constructed from a single
4020 C<isl_aff> or an C<isl_aff_list> using the
4021 following functions.  Similarly for C<isl_multi_pw_aff>.
4022
4023         #include <isl/aff.h>
4024         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff(
4025                 __isl_take isl_aff *aff);
4026         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_from_pw_aff(
4027                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4028         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_from_aff_list(
4029                 __isl_take isl_space *space,
4030                 __isl_take isl_aff_list *list);
4031
4032 An empty piecewise multiple quasi affine expression (one with no cells),
4033 the zero piecewise multiple quasi affine expression (with value zero
4034 for each output dimension),
4035 a piecewise multiple quasi affine expression with a single cell (with
4036 either a universe or a specified domain) or
4037 a zero-dimensional piecewise multiple quasi affine expression
4038 on a given domain
4039 can be created using the following functions.
4040
4041         #include <isl/aff.h>
4042         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_empty(
4043                 __isl_take isl_space *space);
4044         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_zero(
4045                 __isl_take isl_space *space);
4046         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_zero(
4047                 __isl_take isl_space *space);
4048         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_identity(
4049                 __isl_take isl_space *space);
4050         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_identity(
4051                 __isl_take isl_space *space);
4052         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_identity(
4053                 __isl_take isl_space *space);
4054         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4055         isl_pw_multi_aff_from_multi_aff(
4056                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4057         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_alloc(
4058                 __isl_take isl_set *set,
4059                 __isl_take isl_multi_aff *maff);
4060         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_domain(
4061                 __isl_take isl_set *set);
4062
4063         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4064         isl_union_pw_multi_aff_empty(
4065                 __isl_take isl_space *space);
4066         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4067         isl_union_pw_multi_aff_add_pw_multi_aff(
4068                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4069                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4070         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4071         isl_union_pw_multi_aff_from_domain(
4072                 __isl_take isl_union_set *uset);
4073
4074 A piecewise multiple quasi affine expression can also be initialized
4075 from an C<isl_set> or C<isl_map>, provided the C<isl_set> is a singleton
4076 and the C<isl_map> is single-valued.
4077 In case of a conversion from an C<isl_union_set> or an C<isl_union_map>
4078 to an C<isl_union_pw_multi_aff>, these properties need to hold in each space.
4079
4080         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_set(
4081                 __isl_take isl_set *set);
4082         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_from_map(
4083                 __isl_take isl_map *map);
4084
4085         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4086         isl_union_pw_multi_aff_from_union_set(
4087                 __isl_take isl_union_set *uset);
4088         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4089         isl_union_pw_multi_aff_from_union_map(
4090                 __isl_take isl_union_map *umap);
4091
4092 Multiple quasi affine expressions can be copied and freed using
4093
4094         #include <isl/aff.h>
4095         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_copy(
4096                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4097         void *isl_multi_aff_free(__isl_take isl_multi_aff *maff);
4098
4099         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_copy(
4100                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4101         void *isl_pw_multi_aff_free(
4102                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4103
4104         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4105         isl_union_pw_multi_aff_copy(
4106                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4107         void *isl_union_pw_multi_aff_free(
4108                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4109
4110         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_copy(
4111                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4112         void *isl_multi_pw_aff_free(
4113                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa);
4114
4115 The expression can be inspected using
4116
4117         #include <isl/aff.h>
4118         isl_ctx *isl_multi_aff_get_ctx(
4119                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4120         isl_ctx *isl_pw_multi_aff_get_ctx(
4121                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4122         isl_ctx *isl_union_pw_multi_aff_get_ctx(
4123                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4124         isl_ctx *isl_multi_pw_aff_get_ctx(
4125                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4126         unsigned isl_multi_aff_dim(__isl_keep isl_multi_aff *maff,
4127                 enum isl_dim_type type);
4128         unsigned isl_pw_multi_aff_dim(
4129                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4130                 enum isl_dim_type type);
4131         unsigned isl_multi_pw_aff_dim(
4132                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa,
4133                 enum isl_dim_type type);
4134         __isl_give isl_aff *isl_multi_aff_get_aff(
4135                 __isl_keep isl_multi_aff *multi, int pos);
4136         __isl_give isl_pw_aff *isl_pw_multi_aff_get_pw_aff(
4137                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma, int pos);
4138         __isl_give isl_pw_aff *isl_multi_pw_aff_get_pw_aff(
4139                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa, int pos);
4140         const char *isl_pw_multi_aff_get_dim_name(
4141                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4142                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4143         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_dim_id(
4144                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4145                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4146         const char *isl_multi_aff_get_tuple_name(
4147                 __isl_keep isl_multi_aff *multi,
4148                 enum isl_dim_type type);
4149         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_name(
4150                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4151                 enum isl_dim_type type);
4152         const char *isl_pw_multi_aff_get_tuple_name(
4153                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4154                 enum isl_dim_type type);
4155         int isl_pw_multi_aff_has_tuple_id(
4156                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4157                 enum isl_dim_type type);
4158         __isl_give isl_id *isl_pw_multi_aff_get_tuple_id(
4159                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4160                 enum isl_dim_type type);
4161
4162         int isl_pw_multi_aff_foreach_piece(
4163                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma,
4164                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4165                             __isl_take isl_multi_aff *maff,
4166                             void *user), void *user);
4167
4168         int isl_union_pw_multi_aff_foreach_pw_multi_aff(
4169                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma,
4170                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4171                             void *user), void *user);
4172
4173 It can be modified using
4174
4175         #include <isl/aff.h>
4176         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_aff(
4177                 __isl_take isl_multi_aff *multi, int pos,
4178                 __isl_take isl_aff *aff);
4179         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_pw_aff(
4180                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma, unsigned pos,
4181                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
4182         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_dim_name(
4183                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4184                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4185         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_name(
4186                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4187                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4188         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_set_tuple_id(
4189                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4190                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4191         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_set_tuple_id(
4192                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4193                 enum isl_dim_type type, __isl_take isl_id *id);
4194
4195         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4196         isl_multi_pw_aff_set_dim_name(
4197                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4198                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, const char *s);
4199         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4200         isl_multi_pw_aff_set_tuple_name(
4201                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4202                 enum isl_dim_type type, const char *s);
4203
4204         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_insert_dims(
4205                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4206                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4207         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add_dims(
4208                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4209                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4210         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_drop_dims(
4211                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4212                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4213         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_drop_dims(
4214                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4215                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4216
4217         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_insert_dims(
4218                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4219                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
4220         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_add_dims(
4221                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4222                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
4223
4224 To check whether two multiple affine expressions are
4225 obviously equal to each other, use
4226
4227         int isl_multi_aff_plain_is_equal(__isl_keep isl_multi_aff *maff1,
4228                 __isl_keep isl_multi_aff *maff2);
4229         int isl_pw_multi_aff_plain_is_equal(
4230                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma1,
4231                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma2);
4232
4233 Operations include
4234
4235         #include <isl/aff.h>
4236         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmin(
4237                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4238                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4239         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_lexmax(
4240                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4241                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4242         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_add(
4243                 __isl_take isl_multi_aff *maff1,
4244                 __isl_take isl_multi_aff *maff2);
4245         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_add(
4246                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4247                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4248         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_add(
4249                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4250                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4251         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_union_add(
4252                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4253                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4254         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_sub(
4255                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4256                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4257         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_sub(
4258                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4259                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4260         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_sub(
4261                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4262                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4263
4264 C<isl_multi_aff_sub> subtracts the second argument from the first.
4265
4266         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale(
4267                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4268                 isl_int f);
4269         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_val(
4270                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4271                 __isl_take isl_val *v);
4272         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_val(
4273                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4274                 __isl_take isl_val *v);
4275         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_scale_val(
4276                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa,
4277                 __isl_take isl_val *v);
4278         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_scale_vec(
4279                 __isl_take isl_multi_aff *ma,
4280                 __isl_take isl_vec *v);
4281         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_scale_vec(
4282                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4283                 __isl_take isl_vec *v);
4284         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *isl_union_pw_multi_aff_scale_vec(
4285                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4286                 __isl_take isl_vec *v);
4287
4288 C<isl_multi_aff_scale_vec> scales the first elements of C<ma>
4289 by the corresponding elements of C<v>.
4290
4291         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_params(
4292                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4293                 __isl_take isl_set *set);
4294         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_intersect_domain(
4295                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4296                 __isl_take isl_set *set);
4297         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4298         isl_union_pw_multi_aff_intersect_domain(
4299                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma,
4300                 __isl_take isl_union_set *uset);
4301         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_lift(
4302                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4303                 __isl_give isl_local_space **ls);
4304         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_coalesce(
4305                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4306         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_align_params(
4307                 __isl_take isl_multi_aff *multi,
4308                 __isl_take isl_space *model);
4309         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_align_params(
4310                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4311                 __isl_take isl_space *model);
4312         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4313         isl_pw_multi_aff_project_domain_on_params(
4314                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4315         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist_params(
4316                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4317                 __isl_take isl_set *context);
4318         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_gist(
4319                 __isl_take isl_multi_aff *maff,
4320                 __isl_take isl_set *context);
4321         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist_params(
4322                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4323                 __isl_take isl_set *set);
4324         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_gist(
4325                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4326                 __isl_take isl_set *set);
4327         __isl_give isl_set *isl_pw_multi_aff_domain(
4328                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
4329         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_multi_aff_domain(
4330                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma);
4331         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_splice(
4332                 __isl_take isl_multi_aff *ma1, unsigned pos,
4333                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4334         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_splice(
4335                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4336                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4337                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4338         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_range_product(
4339                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4340                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4341         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_flat_range_product(
4342                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4343                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4344         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_product(
4345                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4346                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4347         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4348         isl_pw_multi_aff_range_product(
4349                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4350                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4351         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4352         isl_pw_multi_aff_flat_range_product(
4353                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4354                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4355         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_product(
4356                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4357                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4358         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4359         isl_union_pw_multi_aff_flat_range_product(
4360                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma1,
4361                 __isl_take isl_union_pw_multi_aff *upma2);
4362         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4363         isl_multi_pw_aff_range_splice(
4364                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1, unsigned pos,
4365                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4366         __isl_give isl_multi_pw_aff *isl_multi_pw_aff_splice(
4367                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4368                 unsigned in_pos, unsigned out_pos,
4369                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4370         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4371         isl_multi_pw_aff_range_product(
4372                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4373                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4374         __isl_give isl_multi_pw_aff *
4375         isl_multi_pw_aff_flat_range_product(
4376                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa1,
4377                 __isl_take isl_multi_pw_aff *mpa2);
4378
4379 If the C<ls> argument of C<isl_multi_aff_lift> is not C<NULL>,
4380 then it is assigned the local space that lies at the basis of
4381 the lifting applied.
4382
4383         #include <isl/aff.h>
4384         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_pullback_multi_aff(
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_pullback_multi_aff(
4389                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma,
4390                 __isl_take isl_multi_aff *ma);
4391         __isl_give isl_pw_multi_aff *
4392         isl_pw_multi_aff_pullback_pw_multi_aff(
4393                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma1,
4394                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma2);
4395
4396 The function C<isl_multi_aff_pullback_multi_aff> precomposes C<ma1> by C<ma2>.
4397 In other words, C<ma2> is plugged
4398 into C<ma1>.
4399
4400         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_le_set(
4401                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4402                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4403         __isl_give isl_set *isl_multi_aff_lex_ge_set(
4404                 __isl_take isl_multi_aff *ma1,
4405                 __isl_take isl_multi_aff *ma2);
4406
4407 The function C<isl_multi_aff_lex_le_set> returns a set
4408 containing those elements in the shared domain space
4409 where C<ma1> is lexicographically smaller than or
4410 equal to C<ma2>.
4411
4412 An expression can be read from input using
4413
4414         #include <isl/aff.h>
4415         __isl_give isl_multi_aff *isl_multi_aff_read_from_str(
4416                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4417         __isl_give isl_pw_multi_aff *isl_pw_multi_aff_read_from_str(
4418                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4419         __isl_give isl_union_pw_multi_aff *
4420         isl_union_pw_multi_aff_read_from_str(
4421                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4422
4423 An expression can be printed using
4424
4425         #include <isl/aff.h>
4426         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_aff(
4427                 __isl_take isl_printer *p,
4428                 __isl_keep isl_multi_aff *maff);
4429         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_multi_aff(
4430                 __isl_take isl_printer *p,
4431                 __isl_keep isl_pw_multi_aff *pma);
4432         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_multi_aff(
4433                 __isl_take isl_printer *p,
4434                 __isl_keep isl_union_pw_multi_aff *upma);
4435         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_multi_pw_aff(
4436                 __isl_take isl_printer *p,
4437                 __isl_keep isl_multi_pw_aff *mpa);
4438
4439 =head2 Points
4440
4441 Points are elements of a set.  They can be used to construct
4442 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
4443 individual elements of a set.
4444 The zero point (the origin) can be created using
4445
4446         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_space *space);
4447
4448 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
4449 using
4450
4451         int isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
4452                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
4453         __isl_give isl_val *isl_point_get_coordinate_val(
4454                 __isl_keep isl_point *pnt,
4455                 enum isl_dim_type type, int pos);
4456         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
4457                 __isl_take isl_point *pnt,
4458                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
4459         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate_val(
4460                 __isl_take isl_point *pnt,
4461                 enum isl_dim_type type, int pos,
4462                 __isl_take isl_val *v);
4463
4464         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
4465                 __isl_take isl_point *pnt,
4466                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4467         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
4468                 __isl_take isl_point *pnt,
4469                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
4470
4471 Other properties can be obtained using
4472
4473         isl_ctx *isl_point_get_ctx(__isl_keep isl_point *pnt);
4474
4475 Points can be copied or freed using
4476
4477         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
4478                 __isl_keep isl_point *pnt);
4479         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
4480
4481 A singleton set can be created from a point using
4482
4483         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
4484                 __isl_take isl_point *pnt);
4485         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
4486                 __isl_take isl_point *pnt);
4487
4488 and a box can be created from two opposite extremal points using
4489
4490         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
4491                 __isl_take isl_point *pnt1,
4492                 __isl_take isl_point *pnt2);
4493         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
4494                 __isl_take isl_point *pnt1,
4495                 __isl_take isl_point *pnt2);
4496
4497 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
4498 the following functions.
4499
4500         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
4501                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4502                 void *user);
4503         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
4504                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
4505                 void *user);
4506
4507 The function C<fn> is called for each integer point in
4508 C<set> with as second argument the last argument of
4509 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
4510 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
4511 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
4512 enumerating and return C<-1> as well.
4513 If the enumeration is performed successfully and to completion,
4514 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
4515
4516 To obtain a single point of a (basic) set, use
4517
4518         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
4519                 __isl_take isl_basic_set *bset);
4520         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
4521                 __isl_take isl_set *set);
4522
4523 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
4524 resulting point will be ``void'', a property that can be
4525 tested using
4526
4527         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
4528
4529 =head2 Piecewise Quasipolynomials
4530
4531 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
4532 a parametric point to a rational value.
4533 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
4534 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
4535 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
4536 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
4537 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
4538 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
4539 that contains the point.  Outside of the union of cells,
4540 the value is assumed to be zero.
4541 For example, the piecewise quasipolynomial
4542
4543         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
4544
4545 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
4546 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
4547 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
4548 defined over different domains.
4549 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
4550 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
4551 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
4552 the number of points in the map
4553
4554         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
4555
4556 =head3 Input and Output
4557
4558 Piecewise quasipolynomials can be read from input using
4559
4560         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4561         isl_union_pw_qpolynomial_read_from_str(
4562                 isl_ctx *ctx, const char *str);
4563
4564 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
4565 using the following functions.
4566
4567         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
4568                 __isl_take isl_printer *p,
4569                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4570
4571         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
4572                 __isl_take isl_printer *p,
4573                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4574
4575         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
4576                 __isl_take isl_printer *p,
4577                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4578
4579 The output format of the printer
4580 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4581 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
4582 is supported.
4583 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4584 to set the names of all dimensions
4585
4586         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
4587                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4588                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4589                 const char *s);
4590         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4591         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
4592                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4593                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4594                 const char *s);
4595
4596 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
4597
4598 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
4599 More complicated quasipolynomials can be created by applying
4600 operations such as addition and multiplication
4601 on the resulting quasipolynomials
4602
4603         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero_on_domain(
4604                 __isl_take isl_space *domain);
4605         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one_on_domain(
4606                 __isl_take isl_space *domain);
4607         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty_on_domain(
4608                 __isl_take isl_space *domain);
4609         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty_on_domain(
4610                 __isl_take isl_space *domain);
4611         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan_on_domain(
4612                 __isl_take isl_space *domain);
4613         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst_on_domain(
4614                 __isl_take isl_space *domain,
4615                 const isl_int n, const isl_int d);
4616         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_val_on_domain(
4617                 __isl_take isl_space *domain,
4618                 __isl_take isl_val *val);
4619         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var_on_domain(
4620                 __isl_take isl_space *domain,
4621                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4622         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_from_aff(
4623                 __isl_take isl_aff *aff);
4624
4625 Note that the space in which a quasipolynomial lives is a map space
4626 with a one-dimensional range.  The C<domain> argument in some of
4627 the functions above corresponds to the domain of this map space.
4628
4629 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
4630 with a single cell can be created using the following functions.
4631 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
4632 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
4633
4634         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
4635                 __isl_take isl_space *space);
4636         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
4637                 __isl_take isl_set *set,
4638                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4639         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_qpolynomial(
4640                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4641         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_from_pw_aff(
4642                 __isl_take isl_pw_aff *pwaff);
4643
4644         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
4645                 __isl_take isl_space *space);
4646         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
4647                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4648         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
4649                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4650                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4651
4652 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
4653 functions.
4654
4655         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
4656                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4657         void *isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
4658
4659         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
4660                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4661         void *isl_pw_qpolynomial_free(
4662                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4663
4664         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
4665                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4666         void *isl_union_pw_qpolynomial_free(
4667                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4668
4669 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
4670
4671 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
4672 piecewise quasipolynomial, use the following function
4673
4674         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
4675                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4676                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
4677                 void *user);
4678
4679 To extract the piecewise quasipolynomial in a given space from a union, use
4680
4681         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4682         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
4683                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4684                 __isl_take isl_space *space);
4685
4686 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
4687 use either of the following two functions
4688
4689         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
4690                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4691                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4692                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4693                           void *user), void *user);
4694         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
4695                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4696                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4697                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4698                           void *user), void *user);
4699
4700 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
4701 and C<-1> on failure.  The difference between
4702 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
4703 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
4704 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
4705 compute unique representations for all existentially quantified
4706 variables and then turn these existentially quantified variables
4707 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
4708 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
4709 will not have any existentially quantified variables, but that
4710 the dimensions of the sets may be different for different
4711 invocations of C<fn>.
4712
4713 The constant term of a quasipolynomial can be extracted using
4714
4715         __isl_give isl_val *isl_qpolynomial_get_constant_val(
4716                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
4717
4718 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
4719 use
4720
4721         int isl_qpolynomial_foreach_term(
4722                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4723                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
4724                           void *user), void *user);
4725
4726 The terms themselves can be inspected and freed using
4727 these functions
4728
4729         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
4730                 enum isl_dim_type type);
4731         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
4732                 isl_int *n);
4733         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
4734                 isl_int *d);
4735         __isl_give isl_val *isl_term_get_coefficient_val(
4736                 __isl_keep isl_term *term);
4737         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
4738                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
4739         __isl_give isl_aff *isl_term_get_div(
4740                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
4741         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
4742
4743 Each term is a product of parameters, set variables and
4744 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
4745 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
4746 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
4747 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
4748 using C<isl_int_init> before calling these functions.
4749
4750 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
4751
4752 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
4753 use the following function.
4754
4755         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
4756                 isl_int *n, isl_int *d);
4757
4758 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
4759 then the numerator and denominator of the constant
4760 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
4761
4762 To check whether two union piecewise quasipolynomials are
4763 obviously equal, use
4764
4765         int isl_union_pw_qpolynomial_plain_is_equal(
4766                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4767                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4768
4769 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
4770
4771         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale(
4772                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, isl_int v);
4773         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_scale_val(
4774                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4775                 __isl_take isl_val *v);
4776         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
4777                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4778         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
4779                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4780                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4781         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
4782                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4783                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4784         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
4785                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
4786                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
4787         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
4788                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
4789
4790         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
4791         isl_pw_qpolynomial_scale_val(
4792                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4793                 __isl_take isl_val *v);
4794         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
4795                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4796                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4797         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
4798                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4799                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4800         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
4801                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4802                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4803         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
4804                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4805         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
4806                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
4807                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
4808         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_pow(
4809                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, unsigned exponent);
4810
4811         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4812         isl_union_pw_qpolynomial_scale_val(
4813                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4814                 __isl_take isl_val *v);
4815         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
4816                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4817                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4818         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
4819                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4820                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4821         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
4822                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
4823                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
4824
4825         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
4826                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4827                 __isl_take isl_point *pnt);
4828
4829         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
4830                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4831                 __isl_take isl_point *pnt);
4832
4833         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
4834                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4835         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4836                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4837                 __isl_take isl_set *set);
4838         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_params(
4839                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
4840                 __isl_take isl_set *set);
4841
4842         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
4843                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4844         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
4845                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4846                 __isl_take isl_union_set *uset);
4847         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4848         isl_union_pw_qpolynomial_intersect_params(
4849                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
4850                 __isl_take isl_set *set);
4851
4852         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_align_params(
4853                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4854                 __isl_take isl_space *model);
4855
4856         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_project_domain_on_params(
4857                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
4858         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_project_domain_on_params(
4859                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
4860
4861         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
4862                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
4863
4864         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist_params(
4865                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4866                 __isl_take isl_set *context);
4867         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_gist(
4868                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
4869                 __isl_take isl_set *context);
4870
4871         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist_params(
4872                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4873                 __isl_take isl_set *context);
4874         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
4875                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4876                 __isl_take isl_set *context);
4877
4878         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4879         isl_union_pw_qpolynomial_gist_params(
4880                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4881                 __isl_take isl_set *context);
4882         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
4883                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4884                 __isl_take isl_union_set *context);
4885
4886 The gist operation applies the gist operation to each of
4887 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
4888 The context is also exploited
4889 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
4890
4891         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4892                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
4893         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
4894         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
4895                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
4896
4897 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
4898 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
4899 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
4900 will lie somewhere in between.
4901
4902 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
4903
4904 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
4905 reduction (or fold) of quasipolynomials.
4906 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
4907 The objects are mainly used to represent the result of
4908 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
4909 i.e., as the result of the following function.
4910
4911         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
4912                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
4913                 enum isl_fold type, int *tight);
4914
4915         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
4916                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
4917                 enum isl_fold type, int *tight);
4918
4919 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
4920 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
4921 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
4922 of the parameters there is at least
4923 one element in the domain that reaches the bound.
4924 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
4925 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
4926 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
4927 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
4928 wrapped relation becomes the domain of the result.
4929
4930 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
4931 following functions.
4932
4933         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
4934                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
4935         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
4936                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4937         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
4938                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4939         void isl_qpolynomial_fold_free(
4940                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
4941         void *isl_pw_qpolynomial_fold_free(
4942                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4943         void *isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
4944                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4945
4946 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
4947
4948 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
4949 using the following function.
4950
4951         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
4952                 __isl_take isl_printer *p,
4953                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
4954         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
4955                 __isl_take isl_printer *p,
4956                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
4957
4958 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
4959 output format of the printer
4960 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
4961 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
4962 output format of the printer
4963 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
4964 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
4965 to set the names of all dimensions
4966
4967         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
4968         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
4969                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4970                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
4971                 const char *s);
4972
4973 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
4974
4975 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
4976 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
4977
4978         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
4979                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
4980                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4981                             void *user), void *user);
4982
4983 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
4984 use either of the following two functions
4985
4986         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
4987                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4988                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4989                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4990                           void *user), void *user);
4991         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
4992                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
4993                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
4994                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
4995                           void *user), void *user);
4996
4997 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
4998 of the difference between these two functions.
4999
5000 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
5001
5002         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
5003                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
5004                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
5005                           void *user), void *user);
5006
5007 =head3 Properties of Piecewise Quasipolynomial Reductions
5008
5009 To check whether two union piecewise quasipolynomial reductions are
5010 obviously equal, use
5011
5012         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_plain_is_equal(
5013                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
5014                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
5015
5016 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
5017
5018         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale(
5019                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold, isl_int v);
5020         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_scale_val(
5021                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5022                 __isl_take isl_val *v);
5023         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5024         isl_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
5025                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5026                 __isl_take isl_val *v);
5027         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5028         isl_union_pw_qpolynomial_fold_scale_val(
5029                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5030                 __isl_take isl_val *v);
5031
5032         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
5033                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
5034                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
5035
5036         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
5037                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
5038                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
5039
5040         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
5041                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
5042                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
5043
5044         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
5045                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5046                 __isl_take isl_point *pnt);
5047
5048         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
5049                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5050                 __isl_take isl_point *pnt);
5051
5052         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5053         isl_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
5054                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5055                 __isl_take isl_set *set);
5056
5057         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
5058                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5059         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
5060                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5061                 __isl_take isl_union_set *uset);
5062         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5063         isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_params(
5064                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5065                 __isl_take isl_set *set);
5066
5067         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_project_domain_on_params(
5068                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5069
5070         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
5071                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
5072
5073         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
5074                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
5075
5076         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist_params(
5077                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5078                 __isl_take isl_set *context);
5079         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_gist(
5080                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
5081                 __isl_take isl_set *context);
5082
5083         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
5084                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5085                 __isl_take isl_set *context);
5086         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
5087                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5088                 __isl_take isl_set *context);
5089
5090         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
5091                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5092                 __isl_take isl_union_set *context);
5093         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5094         isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist_params(
5095                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5096                 __isl_take isl_set *context);
5097
5098 The gist operation applies the gist operation to each of
5099 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
5100 In future, the operation will also exploit the context
5101 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
5102
5103         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5104         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
5105                 __isl_take isl_set *set,
5106                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5107                 int *tight);
5108         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
5109         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
5110                 __isl_take isl_map *map,
5111                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
5112                 int *tight);
5113         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5114         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5115                 __isl_take isl_union_set *uset,
5116                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5117                 int *tight);
5118         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
5119         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
5120                 __isl_take isl_union_map *umap,
5121                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
5122                 int *tight);
5123
5124 The functions taking a map
5125 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
5126 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
5127 over all elements in the intersection of the range of the map
5128 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
5129 as a function of an element in the domain of the map.
5130 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
5131 intersection of the set and the domain of the
5132 piecewise quasipolynomial reduction.
5133
5134 =head2 Parametric Vertex Enumeration
5135
5136 The parametric vertex enumeration described in this section
5137 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
5138 library.
5139
5140         #include <isl/vertices.h>
5141         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
5142                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
5143
5144 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
5145 actual computation of the parametric vertices and the chamber
5146 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
5147 This information can be queried by either iterating over all
5148 the vertices or iterating over all the chambers or cells
5149 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
5150
5151         int isl_vertices_foreach_vertex(
5152                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5153                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5154                 void *user);
5155
5156         int isl_vertices_foreach_cell(
5157                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
5158                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
5159                 void *user);
5160         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
5161                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
5162                 void *user);
5163
5164 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
5165 the following.
5166
5167         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
5168                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5169         int isl_vertices_get_n_vertices(
5170                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
5171         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
5172
5173 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
5174
5175         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5176         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
5177         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
5178                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5179         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
5180                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
5181         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
5182
5183 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
5184 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
5185 of the vertex.
5186 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
5187 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
5188 and should not be mixed with integer sets.
5189
5190 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
5191
5192         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
5193         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
5194                 __isl_keep isl_cell *cell);
5195         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
5196
5197 =head1 Polyhedral Compilation Library
5198
5199 This section collects functionality in C<isl> that has been specifically
5200 designed for use during polyhedral compilation.
5201
5202 =head2 Dependence Analysis
5203
5204 C<isl> contains specialized functionality for performing
5205 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
5206 and a collection of possible I<source> access relations,
5207 C<isl> can compute relations that describe
5208 for each iteration of the sink access, which iteration
5209 of which of the source access relations was the last
5210 to access the same data element before the given iteration
5211 of the sink access.
5212 The resulting dependence relations map source iterations
5213 to the corresponding sink iterations.
5214 To compute standard flow dependences, the sink should be
5215 a read, while the sources should be writes.
5216 If any of the source accesses are marked as being I<may>
5217 accesses, then there will be a dependence from the last
5218 I<must> access B<and> from any I<may> access that follows
5219 this last I<must> access.
5220 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
5221 then memory based dependence analysis is performed.
5222 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
5223 then value based dependence analysis is performed.
5224
5225         #include <isl/flow.h>
5226
5227         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
5228
5229         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
5230                 __isl_take isl_map *sink,
5231                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
5232                 int max_source);
5233         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
5234                 __isl_take isl_access_info *acc,
5235                 __isl_take isl_map *source, int must,
5236                 void *source_user);
5237         void *isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
5238
5239         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
5240                 __isl_take isl_access_info *acc);
5241
5242         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
5243                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
5244                           void *dep_user, void *user),
5245                 void *user);
5246         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
5247                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
5248         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
5249
5250 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
5251 dependence analysis.  The other functions are used to construct
5252 the input for this function or to read off the output.
5253
5254 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
5255 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
5256 The arguments to this functions are the sink access relation
5257 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
5258 access to the user, a callback function for specifying the
5259 relative order of source and sink accesses, and the number
5260 of source access relations that will be added.
5261 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
5262 The function is called with two user supplied tokens identifying
5263 either a source or the sink and it should return the shared nesting
5264 level and the relative order of the two accesses.
5265 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
5266 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
5267 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
5268 it should return I<2 * n>.
5269 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
5270 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
5271 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
5272 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
5273 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
5274 of the relation accesses I<all> elements in its image.
5275 The C<source_user> token is again used to identify
5276 the source access.  The range of the source access relation
5277 C<source> should have the same dimension as the range
5278 of the sink access relation.
5279 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
5280 called explicitly, because it is called implicitly by
5281 C<isl_access_info_compute_flow>.
5282
5283 The result of the dependence analysis is collected in an
5284 C<isl_flow>.  There may be elements of
5285 the sink access for which no preceding source access could be
5286 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
5287 The relations containing these elements can be obtained through
5288 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
5289 and the second with C<must> unset.
5290 In the case of standard flow dependence analysis,
5291 with the sink a read and the sources I<must> writes,
5292 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
5293 array elements and the second relation is empty.
5294 The actual flow dependences can be extracted using
5295 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
5296 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
5297 a source and the sink.  The callback function is called
5298 with four arguments, the actual flow dependence relation
5299 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
5300 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
5301 identifying the source and an additional C<void *> with value
5302 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
5303 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
5304 source and if it is not followed by any I<may> sources.
5305
5306 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
5307 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
5308
5309 A higher-level interface to dependence analysis is provided
5310 by the following function.
5311
5312         #include <isl/flow.h>
5313
5314         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
5315                 __isl_take isl_union_map *must_source,
5316                 __isl_take isl_union_map *may_source,
5317                 __isl_take isl_union_map *schedule,
5318                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
5319                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
5320                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
5321                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
5322
5323 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
5324 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
5325 of the domains of the accesses and of the schedule.
5326 The relative order of the iteration domains is given by the
5327 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
5328 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
5329 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
5330 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
5331 any of the other arguments is treated as an error.
5332
5333 =head3 Interaction with Dependence Analysis
5334
5335 During the dependence analysis, we frequently need to perform
5336 the following operation.  Given a relation between sink iterations
5337 and potential source iterations from a particular source domain,
5338 what is the last potential source iteration corresponding to each
5339 sink iteration.  It can sometimes be convenient to adjust
5340 the set of potential source iterations before or after each such operation.
5341 The prototypical example is fuzzy array dataflow analysis,
5342 where we need to analyze if, based on data-dependent constraints,
5343 the sink iteration can ever be executed without one or more of
5344 the corresponding potential source iterations being executed.
5345 If so, we can introduce extra parameters and select an unknown
5346 but fixed source iteration from the potential source iterations.
5347 To be able to perform such manipulations, C<isl> provides the following
5348 function.
5349
5350         #include <isl/flow.h>
5351
5352         typedef __isl_give isl_restriction *(*isl_access_restrict)(
5353                 __isl_keep isl_map *source_map,
5354                 __isl_keep isl_set *sink, void *source_user,
5355                 void *user);
5356         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_set_restrict(
5357                 __isl_take isl_access_info *acc,
5358                 isl_access_restrict fn, void *user);
5359
5360 The function C<isl_access_info_set_restrict> should be called
5361 before calling C<isl_access_info_compute_flow> and registers a callback function
5362 that will be called any time C<isl> is about to compute the last
5363 potential source.  The first argument is the (reverse) proto-dependence,
5364 mapping sink iterations to potential source iterations.
5365 The second argument represents the sink iterations for which
5366 we want to compute the last source iteration.
5367 The third argument is the token corresponding to the source
5368 and the final argument is the token passed to C<isl_access_info_set_restrict>.
5369 The callback is expected to return a restriction on either the input or
5370 the output of the operation computing the last potential source.
5371 If the input needs to be restricted then restrictions are needed
5372 for both the source and the sink iterations.  The sink iterations
5373 and the potential source iterations will be intersected with these sets.
5374 If the output needs to be restricted then only a restriction on the source
5375 iterations is required.
5376 If any error occurs, the callback should return C<NULL>.
5377 An C<isl_restriction> object can be created, freed and inspected
5378 using the following functions.
5379
5380         #include <isl/flow.h>
5381
5382         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_input(
5383                 __isl_take isl_set *source_restr,
5384                 __isl_take isl_set *sink_restr);
5385         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_output(
5386                 __isl_take isl_set *source_restr);
5387         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_none(
5388                 __isl_take isl_map *source_map);
5389         __isl_give isl_restriction *isl_restriction_empty(
5390                 __isl_take isl_map *source_map);
5391         void *isl_restriction_free(
5392                 __isl_take isl_restriction *restr);
5393         isl_ctx *isl_restriction_get_ctx(
5394                 __isl_keep isl_restriction *restr);
5395
5396 C<isl_restriction_none> and C<isl_restriction_empty> are special
5397 cases of C<isl_restriction_input>.  C<isl_restriction_none>
5398 is essentially equivalent to
5399
5400         isl_restriction_input(isl_set_universe(
5401             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5402                             isl_set_universe(
5403             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5404
5405 whereas C<isl_restriction_empty> is essentially equivalent to
5406
5407         isl_restriction_input(isl_set_empty(
5408             isl_space_range(isl_map_get_space(source_map))),
5409                             isl_set_universe(
5410             isl_space_domain(isl_map_get_space(source_map))));
5411
5412 =head2 Scheduling
5413
5414 B<The functionality described in this section is fairly new
5415 and may be subject to change.>
5416
5417 The following function can be used to compute a schedule
5418 for a union of domains.
5419 By default, the algorithm used to construct the schedule is similar
5420 to that of C<Pluto>.
5421 Alternatively, Feautrier's multi-dimensional scheduling algorithm can
5422 be selected.
5423 The generated schedule respects all C<validity> dependences.
5424 That is, all dependence distances over these dependences in the
5425 scheduled space are lexicographically positive.
5426 The default algorithm tries to minimize the dependence distances over
5427 C<proximity> dependences.
5428 Moreover, it tries to obtain sequences (bands) of schedule dimensions
5429 for groups of domains where the dependence distances have only
5430 non-negative values.
5431 When using Feautrier's algorithm, the C<proximity> dependence
5432 distances are only minimized during the extension to a
5433 full-dimensional schedule.
5434
5435         #include <isl/schedule.h>
5436         __isl_give isl_schedule *isl_union_set_compute_schedule(
5437                 __isl_take isl_union_set *domain,
5438                 __isl_take isl_union_map *validity,
5439                 __isl_take isl_union_map *proximity);
5440         void *isl_schedule_free(__isl_take isl_schedule *sched);
5441
5442 A mapping from the domains to the scheduled space can be obtained
5443 from an C<isl_schedule> using the following function.
5444
5445         __isl_give isl_union_map *isl_schedule_get_map(
5446                 __isl_keep isl_schedule *sched);
5447
5448 A representation of the schedule can be printed using
5449          
5450         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_schedule(
5451                 __isl_take isl_printer *p,
5452                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5453
5454 A representation of the schedule as a forest of bands can be obtained
5455 using the following function.
5456
5457         __isl_give isl_band_list *isl_schedule_get_band_forest(
5458                 __isl_keep isl_schedule *schedule);
5459
5460 The individual bands can be visited in depth-first post-order
5461 using the following function.
5462
5463         #include <isl/schedule.h>
5464         int isl_schedule_foreach_band(
5465                 __isl_keep isl_schedule *sched,
5466                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5467                 void *user);
5468
5469 The list can be manipulated as explained in L<"Lists">.
5470 The bands inside the list can be copied and freed using the following
5471 functions.
5472
5473         #include <isl/band.h>
5474         __isl_give isl_band *isl_band_copy(
5475                 __isl_keep isl_band *band);
5476         void *isl_band_free(__isl_take isl_band *band);
5477
5478 Each band contains zero or more scheduling dimensions.
5479 These are referred to as the members of the band.
5480 The section of the schedule that corresponds to the band is
5481 referred to as the partial schedule of the band.
5482 For those nodes that participate in a band, the outer scheduling
5483 dimensions form the prefix schedule, while the inner scheduling
5484 dimensions form the suffix schedule.
5485 That is, if we take a cut of the band forest, then the union of
5486 the concatenations of the prefix, partial and suffix schedules of
5487 each band in the cut is equal to the entire schedule (modulo
5488 some possible padding at the end with zero scheduling dimensions).
5489 The properties of a band can be inspected using the following functions.
5490
5491         #include <isl/band.h>
5492         isl_ctx *isl_band_get_ctx(__isl_keep isl_band *band);
5493
5494         int isl_band_has_children(__isl_keep isl_band *band);
5495         __isl_give isl_band_list *isl_band_get_children(
5496                 __isl_keep isl_band *band);
5497
5498         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_prefix_schedule(
5499                 __isl_keep isl_band *band);
5500         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_partial_schedule(
5501                 __isl_keep isl_band *band);
5502         __isl_give isl_union_map *isl_band_get_suffix_schedule(
5503                 __isl_keep isl_band *band);
5504
5505         int isl_band_n_member(__isl_keep isl_band *band);
5506         int isl_band_member_is_zero_distance(
5507                 __isl_keep isl_band *band, int pos);
5508
5509         int isl_band_list_foreach_band(
5510                 __isl_keep isl_band_list *list,
5511                 int (*fn)(__isl_keep isl_band *band, void *user),
5512                 void *user);
5513
5514 Note that a scheduling dimension is considered to be ``zero
5515 distance'' if it does not carry any proximity dependences
5516 within its band.
5517 That is, if the dependence distances of the proximity
5518 dependences are all zero in that direction (for fixed
5519 iterations of outer bands).
5520 Like C<isl_schedule_foreach_band>,
5521 the function C<isl_band_list_foreach_band> calls C<fn> on the bands
5522 in depth-first post-order.
5523
5524 A band can be tiled using the following function.
5525
5526         #include <isl/band.h>
5527         int isl_band_tile(__isl_keep isl_band *band,
5528                 __isl_take isl_vec *sizes);
5529
5530         int isl_options_set_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx,
5531                 int val);
5532         int isl_options_get_tile_scale_tile_loops(isl_ctx *ctx);
5533         int isl_options_set_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx,
5534                 int val);
5535         int isl_options_get_tile_shift_point_loops(isl_ctx *ctx);
5536
5537 The C<isl_band_tile> function tiles the band using the given tile sizes
5538 inside its schedule.
5539 A new child band is created to represent the point loops and it is
5540 inserted between the modified band and its children.
5541 The C<tile_scale_tile_loops> option specifies whether the tile
5542 loops iterators should be scaled by the tile sizes.
5543 If the C<tile_shift_point_loops> option is set, then the point loops
5544 are shifted to start at zero.
5545
5546 A band can be split into two nested bands using the following function.
5547
5548         int isl_band_split(__isl_keep isl_band *band, int pos);
5549
5550 The resulting outer band contains the first C<pos> dimensions of C<band>
5551 while the inner band contains the remaining dimensions.
5552
5553 A representation of the band can be printed using
5554
5555         #include <isl/band.h>
5556         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_band(
5557                 __isl_take isl_printer *p,
5558                 __isl_keep isl_band *band);
5559
5560 =head3 Options
5561
5562         #include <isl/schedule.h>
5563         int isl_options_set_schedule_max_coefficient(
5564                 isl_ctx *ctx, int val);
5565         int isl_options_get_schedule_max_coefficient(
5566                 isl_ctx *ctx);
5567         int isl_options_set_schedule_max_constant_term(
5568                 isl_ctx *ctx, int val);
5569         int isl_options_get_schedule_max_constant_term(
5570                 isl_ctx *ctx);
5571         int isl_options_set_schedule_fuse(isl_ctx *ctx, int val);
5572         int isl_options_get_schedule_fuse(isl_ctx *ctx);
5573         int isl_options_set_schedule_maximize_band_depth(
5574                 isl_ctx *ctx, int val);
5575         int isl_options_get_schedule_maximize_band_depth(
5576                 isl_ctx *ctx);
5577         int isl_options_set_schedule_outer_zero_distance(
5578                 isl_ctx *ctx, int val);
5579         int isl_options_get_schedule_outer_zero_distance(
5580                 isl_ctx *ctx);
5581         int isl_options_set_schedule_split_scaled(
5582                 isl_ctx *ctx, int val);
5583         int isl_options_get_schedule_split_scaled(
5584                 isl_ctx *ctx);
5585         int isl_options_set_schedule_algorithm(
5586                 isl_ctx *ctx, int val);
5587         int isl_options_get_schedule_algorithm(
5588                 isl_ctx *ctx);
5589         int isl_options_set_schedule_separate_components(
5590                 isl_ctx *ctx, int val);
5591         int isl_options_get_schedule_separate_components(
5592                 isl_ctx *ctx);
5593
5594 =over
5595
5596 =item * schedule_max_coefficient
5597
5598 This option enforces that the coefficients for variable and parameter
5599 dimensions in the calculated schedule are not larger than the specified value.
5600 This option can significantly increase the speed of the scheduling calculation
5601 and may also prevent fusing of unrelated dimensions. A value of -1 means that
5602 this option does not introduce bounds on the variable or parameter
5603 coefficients.
5604
5605 =item * schedule_max_constant_term
5606
5607 This option enforces that the constant coefficients in the calculated schedule
5608 are not larger than the maximal constant term. This option can significantly
5609 increase the speed of the scheduling calculation and may also prevent fusing of
5610 unrelated dimensions. A value of -1 means that this option does not introduce
5611 bounds on the constant coefficients.
5612
5613 =item * schedule_fuse
5614
5615 This option controls the level of fusion.
5616 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>, then loops in the
5617 resulting schedule will be distributed as much as possible.
5618 If this option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MAX>, then C<isl> will
5619 try to fuse loops in the resulting schedule.
5620
5621 =item * schedule_maximize_band_depth
5622
5623 If this option is set, we do not split bands at the point
5624 where we detect splitting is necessary. Instead, we
5625 backtrack and split bands as early as possible. This
5626 reduces the number of splits and maximizes the width of
5627 the bands. Wider bands give more possibilities for tiling.
5628 Note that if the C<schedule_fuse> option is set to C<ISL_SCHEDULE_FUSE_MIN>,
5629 then bands will be split as early as possible, even if there is no need.
5630 The C<schedule_maximize_band_depth> option therefore has no effect in this case.
5631
5632 =item * schedule_outer_zero_distance
5633
5634 If this option is set, then we try to construct schedules
5635 where the outermost scheduling dimension in each band
5636 results in a zero dependence distance over the proximity
5637 dependences.
5638
5639 =item * schedule_split_scaled
5640
5641 If this option is set, then we try to construct schedules in which the
5642 constant term is split off from the linear part if the linear parts of
5643 the scheduling rows for all nodes in the graphs have a common non-trivial
5644 divisor.
5645 The constant term is then placed in a separate band and the linear
5646 part is reduced.
5647
5648 =item * schedule_algorithm
5649
5650 Selects the scheduling algorithm to be used.
5651 Available scheduling algorithms are C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_ISL>
5652 and C<ISL_SCHEDULE_ALGORITHM_FEAUTRIER>.
5653
5654 =item * schedule_separate_components
5655
5656 If at any point the dependence graph contains any (weakly connected) components,
5657 then these components are scheduled separately.
5658 If this option is not set, then some iterations of the domains
5659 in these components may be scheduled together.
5660 If this option is set, then the components are given consecutive
5661 schedules.
5662
5663 =back
5664
5665 =head2 AST Generation
5666
5667 This section describes the C<isl> functionality for generating
5668 ASTs that visit all the elements
5669 in a domain in an order specified by a schedule.
5670 In particular, given a C<isl_union_map>, an AST is generated
5671 that visits all the elements in the domain of the C<isl_union_map>
5672 according to the lexicographic order of the corresponding image
5673 element(s).  If the range of the C<isl_union_map> consists of
5674 elements in more than one space, then each of these spaces is handled
5675 separately in an arbitrary order.
5676 It should be noted that the image elements only specify the I<order>
5677 in which the corresponding domain elements should be visited.
5678 No direct relation between the image elements and the loop iterators
5679 in the generated AST should be assumed.
5680
5681 Each AST is generated within a build.  The initial build
5682 simply specifies the constraints on the parameters (if any)
5683 and can be created, inspected, copied and freed using the following functions.
5684
5685         #include <isl/ast_build.h>
5686         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_from_context(
5687                 __isl_take isl_set *set);
5688         isl_ctx *isl_ast_build_get_ctx(
5689                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5690         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_copy(
5691                 __isl_keep isl_ast_build *build);
5692         void *isl_ast_build_free(
5693                 __isl_take isl_ast_build *build);
5694
5695 The C<set> argument is usually a parameter set with zero or more parameters.
5696 More C<isl_ast_build> functions are described in L</"Nested AST Generation">
5697 and L</"Fine-grained Control over AST Generation">.
5698 Finally, the AST itself can be constructed using the following
5699 function.
5700
5701         #include <isl/ast_build.h>
5702         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_build_ast_from_schedule(
5703                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5704                 __isl_take isl_union_map *schedule);
5705
5706 =head3 Inspecting the AST
5707
5708 The basic properties of an AST node can be obtained as follows.
5709
5710         #include <isl/ast.h>
5711         isl_ctx *isl_ast_node_get_ctx(
5712                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5713         enum isl_ast_node_type isl_ast_node_get_type(
5714                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5715
5716 The type of an AST node is one of
5717 C<isl_ast_node_for>,
5718 C<isl_ast_node_if>,
5719 C<isl_ast_node_block> or
5720 C<isl_ast_node_user>.
5721 An C<isl_ast_node_for> represents a for node.
5722 An C<isl_ast_node_if> represents an if node.
5723 An C<isl_ast_node_block> represents a compound node.
5724 An C<isl_ast_node_user> represents an expression statement.
5725 An expression statement typically corresponds to a domain element, i.e.,
5726 one of the elements that is visited by the AST.
5727
5728 Each type of node has its own additional properties.
5729
5730         #include <isl/ast.h>
5731         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_iterator(
5732                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5733         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_init(
5734                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5735         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_cond(
5736                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5737         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_for_get_inc(
5738                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5739         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_for_get_body(
5740                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5741         int isl_ast_node_for_is_degenerate(
5742                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5743
5744 An C<isl_ast_for> is considered degenerate if it is known to execute
5745 exactly once.
5746
5747         #include <isl/ast.h>
5748         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_if_get_cond(
5749                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5750         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_then(
5751                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5752         int isl_ast_node_if_has_else(
5753                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5754         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_if_get_else(
5755                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5756
5757         __isl_give isl_ast_node_list *
5758         isl_ast_node_block_get_children(
5759                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5760
5761         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_node_user_get_expr(
5762                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5763
5764 Each of the returned C<isl_ast_expr>s can in turn be inspected using
5765 the following functions.
5766
5767         #include <isl/ast.h>
5768         isl_ctx *isl_ast_expr_get_ctx(
5769                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5770         enum isl_ast_expr_type isl_ast_expr_get_type(
5771                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5772
5773 The type of an AST expression is one of
5774 C<isl_ast_expr_op>,
5775 C<isl_ast_expr_id> or
5776 C<isl_ast_expr_int>.
5777 An C<isl_ast_expr_op> represents the result of an operation.
5778 An C<isl_ast_expr_id> represents an identifier.
5779 An C<isl_ast_expr_int> represents an integer value.
5780
5781 Each type of expression has its own additional properties.
5782
5783         #include <isl/ast.h>
5784         enum isl_ast_op_type isl_ast_expr_get_op_type(
5785                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5786         int isl_ast_expr_get_op_n_arg(__isl_keep isl_ast_expr *expr);
5787         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_get_op_arg(
5788                 __isl_keep isl_ast_expr *expr, int pos);
5789         int isl_ast_node_foreach_ast_op_type(
5790                 __isl_keep isl_ast_node *node,
5791                 int (*fn)(enum isl_ast_op_type type, void *user),
5792                 void *user);
5793
5794 C<isl_ast_expr_get_op_type> returns the type of the operation
5795 performed.  C<isl_ast_expr_get_op_n_arg> returns the number of
5796 arguments.  C<isl_ast_expr_get_op_arg> returns the specified
5797 argument.
5798 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> calls C<fn> for each distinct
5799 C<isl_ast_op_type> that appears in C<node>.
5800 The operation type is one of the following.
5801
5802 =over
5803
5804 =item C<isl_ast_op_and>
5805
5806 Logical I<and> of two arguments.
5807 Both arguments can be evaluated.
5808
5809 =item C<isl_ast_op_and_then>
5810
5811 Logical I<and> of two arguments.
5812 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to true.
5813
5814 =item C<isl_ast_op_or>
5815
5816 Logical I<or> of two arguments.
5817 Both arguments can be evaluated.
5818
5819 =item C<isl_ast_op_or_else>
5820
5821 Logical I<or> of two arguments.
5822 The second argument can only be evaluated if the first evaluates to false.
5823
5824 =item C<isl_ast_op_max>
5825
5826 Maximum of two or more arguments.
5827
5828 =item C<isl_ast_op_min>
5829
5830 Minimum of two or more arguments.
5831
5832 =item C<isl_ast_op_minus>
5833
5834 Change sign.
5835
5836 =item C<isl_ast_op_add>
5837
5838 Sum of two arguments.
5839
5840 =item C<isl_ast_op_sub>
5841
5842 Difference of two arguments.
5843
5844 =item C<isl_ast_op_mul>
5845
5846 Product of two arguments.
5847
5848 =item C<isl_ast_op_div>
5849
5850 Exact division.  That is, the result is known to be an integer.
5851
5852 =item C<isl_ast_op_fdiv_q>
5853
5854 Result of integer division, rounded towards negative
5855 infinity.
5856
5857 =item C<isl_ast_op_pdiv_q>
5858
5859 Result of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5860
5861 =item C<isl_ast_op_pdiv_r>
5862
5863 Remainder of integer division, where dividend is known to be non-negative.
5864
5865 =item C<isl_ast_op_cond>
5866
5867 Conditional operator defined on three arguments.
5868 If the first argument evaluates to true, then the result
5869 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5870 is equal to the third argument.
5871 The second and third argument may only be evaluated if
5872 the first argument evaluates to true and false, respectively.
5873 Corresponds to C<a ? b : c> in C.
5874
5875 =item C<isl_ast_op_select>
5876
5877 Conditional operator defined on three arguments.
5878 If the first argument evaluates to true, then the result
5879 is equal to the second argument.  Otherwise, the result
5880 is equal to the third argument.
5881 The second and third argument may be evaluated independently
5882 of the value of the first argument.
5883 Corresponds to C<a * b + (1 - a) * c> in C.
5884
5885 =item C<isl_ast_op_eq>
5886
5887 Equality relation.
5888
5889 =item C<isl_ast_op_le>
5890
5891 Less than or equal relation.
5892
5893 =item C<isl_ast_op_lt>
5894
5895 Less than relation.
5896
5897 =item C<isl_ast_op_ge>
5898
5899 Greater than or equal relation.
5900
5901 =item C<isl_ast_op_gt>
5902
5903 Greater than relation.
5904
5905 =item C<isl_ast_op_call>
5906
5907 A function call.
5908 The number of arguments of the C<isl_ast_expr> is one more than
5909 the number of arguments in the function call, the first argument
5910 representing the function being called.
5911
5912 =back
5913
5914         #include <isl/ast.h>
5915         __isl_give isl_id *isl_ast_expr_get_id(
5916                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5917
5918 Return the identifier represented by the AST expression.
5919
5920         #include <isl/ast.h>
5921         int isl_ast_expr_get_int(__isl_keep isl_ast_expr *expr,
5922                 isl_int *v);
5923
5924 Return the integer represented by the AST expression.
5925 Note that the integer is returned through the C<v> argument.
5926 The return value of the function itself indicates whether the
5927 operation was performed successfully.
5928
5929 =head3 Manipulating and printing the AST
5930
5931 AST nodes can be copied and freed using the following functions.
5932
5933         #include <isl/ast.h>
5934         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_copy(
5935                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5936         void *isl_ast_node_free(__isl_take isl_ast_node *node);
5937
5938 AST expressions can be copied and freed using the following functions.
5939
5940         #include <isl/ast.h>
5941         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_copy(
5942                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
5943         void *isl_ast_expr_free(__isl_take isl_ast_expr *expr);
5944
5945 New AST expressions can be created either directly or within
5946 the context of an C<isl_ast_build>.
5947
5948         #include <isl/ast.h>
5949         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_from_id(
5950                 __isl_take isl_id *id);
5951         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_neg(
5952                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
5953         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_add(
5954                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5955                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5956         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_sub(
5957                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5958                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5959         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_mul(
5960                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5961                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5962         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_div(
5963                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5964                 __isl_take isl_ast_expr *expr2);
5965         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_and(
5966                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5967                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5968         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_expr_or(
5969                 __isl_take isl_ast_expr *expr1,
5970                 __isl_take isl_ast_expr *expr2)
5971
5972         #include <isl/ast_build.h>
5973         __isl_give isl_ast_expr *isl_ast_build_expr_from_pw_aff(
5974                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5975                 __isl_take isl_pw_aff *pa);
5976         __isl_give isl_ast_expr *
5977         isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff(
5978                 __isl_keep isl_ast_build *build,
5979                 __isl_take isl_pw_multi_aff *pma);
5980
5981 The domains of C<pa> and C<pma> should correspond
5982 to the schedule space of C<build>.
5983 The tuple id of C<pma> is used as the function being called.
5984
5985 User specified data can be attached to an C<isl_ast_node> and obtained
5986 from the same C<isl_ast_node> using the following functions.
5987
5988         #include <isl/ast.h>
5989         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_set_annotation(
5990                 __isl_take isl_ast_node *node,
5991                 __isl_take isl_id *annotation);
5992         __isl_give isl_id *isl_ast_node_get_annotation(
5993                 __isl_keep isl_ast_node *node);
5994
5995 Basic printing can be performed using the following functions.
5996
5997         #include <isl/ast.h>
5998         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_expr(
5999                 __isl_take isl_printer *p,
6000                 __isl_keep isl_ast_expr *expr);
6001         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_ast_node(
6002                 __isl_take isl_printer *p,
6003                 __isl_keep isl_ast_node *node);
6004
6005 More advanced printing can be performed using the following functions.
6006
6007         #include <isl/ast.h>
6008         __isl_give isl_printer *isl_ast_op_type_print_macro(
6009                 enum isl_ast_op_type type,
6010                 __isl_take isl_printer *p);
6011         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print_macros(
6012                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6013                 __isl_take isl_printer *p);
6014         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_print(
6015                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6016                 __isl_take isl_printer *p,
6017                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6018         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_for_print(
6019                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6020                 __isl_take isl_printer *p,
6021                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6022         __isl_give isl_printer *isl_ast_node_if_print(
6023                 __isl_keep isl_ast_node *node,
6024                 __isl_take isl_printer *p,
6025                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6026
6027 While printing an C<isl_ast_node> in C<ISL_FORMAT_C>,
6028 C<isl> may print out an AST that makes use of macros such
6029 as C<floord>, C<min> and C<max>.
6030 C<isl_ast_op_type_print_macro> prints out the macro
6031 corresponding to a specific C<isl_ast_op_type>.
6032 C<isl_ast_node_print_macros> scans the C<isl_ast_node>
6033 for expressions where these macros would be used and prints
6034 out the required macro definitions.
6035 Essentially, C<isl_ast_node_print_macros> calls
6036 C<isl_ast_node_foreach_ast_op_type> with C<isl_ast_op_type_print_macro>
6037 as function argument.
6038 C<isl_ast_node_print>, C<isl_ast_node_for_print> and
6039 C<isl_ast_node_if_print> print an C<isl_ast_node>
6040 in C<ISL_FORMAT_C>, but allow for some extra control
6041 through an C<isl_ast_print_options> object.
6042 This object can be created using the following functions.
6043
6044         #include <isl/ast.h>
6045         __isl_give isl_ast_print_options *
6046         isl_ast_print_options_alloc(isl_ctx *ctx);
6047         __isl_give isl_ast_print_options *
6048         isl_ast_print_options_copy(
6049                 __isl_keep isl_ast_print_options *options);
6050         void *isl_ast_print_options_free(
6051                 __isl_take isl_ast_print_options *options);
6052
6053         __isl_give isl_ast_print_options *
6054         isl_ast_print_options_set_print_user(
6055                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
6056                 __isl_give isl_printer *(*print_user)(
6057                         __isl_take isl_printer *p,
6058                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
6059                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
6060                 void *user);
6061         __isl_give isl_ast_print_options *
6062         isl_ast_print_options_set_print_for(
6063                 __isl_take isl_ast_print_options *options,
6064                 __isl_give isl_printer *(*print_for)(
6065                         __isl_take isl_printer *p,
6066                         __isl_take isl_ast_print_options *options,
6067                         __isl_keep isl_ast_node *node, void *user),
6068                 void *user);
6069
6070 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_user>
6071 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_user> needs to
6072 be printed.
6073 The callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for>
6074 is called whenever a node of type C<isl_ast_node_for> needs to
6075 be printed.
6076 Note that C<isl_ast_node_for_print> will I<not> call the
6077 callback set by C<isl_ast_print_options_set_print_for> on the node
6078 on which C<isl_ast_node_for_print> is called, but only on nested
6079 nodes of type C<isl_ast_node_for>.  It is therefore safe to
6080 call C<isl_ast_node_for_print> from within the callback set by
6081 C<isl_ast_print_options_set_print_for>.
6082
6083 The following option determines the type to be used for iterators
6084 while printing the AST.
6085
6086         int isl_options_set_ast_iterator_type(
6087                 isl_ctx *ctx, const char *val);
6088         const char *isl_options_get_ast_iterator_type(
6089                 isl_ctx *ctx);
6090
6091 =head3 Options
6092
6093         #include <isl/ast_build.h>
6094         int isl_options_set_ast_build_atomic_upper_bound(
6095                 isl_ctx *ctx, int val);
6096         int isl_options_get_ast_build_atomic_upper_bound(
6097                 isl_ctx *ctx);
6098         int isl_options_set_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx,
6099                 int val);
6100         int isl_options_get_ast_build_prefer_pdiv(isl_ctx *ctx);
6101         int isl_options_set_ast_build_exploit_nested_bounds(
6102                 isl_ctx *ctx, int val);
6103         int isl_options_get_ast_build_exploit_nested_bounds(
6104                 isl_ctx *ctx);
6105         int isl_options_set_ast_build_group_coscheduled(
6106                 isl_ctx *ctx, int val);
6107         int isl_options_get_ast_build_group_coscheduled(
6108                 isl_ctx *ctx);
6109         int isl_options_set_ast_build_scale_strides(
6110                 isl_ctx *ctx, int val);
6111         int isl_options_get_ast_build_scale_strides(
6112                 isl_ctx *ctx);
6113         int isl_options_set_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx,
6114                 int val);
6115         int isl_options_get_ast_build_allow_else(isl_ctx *ctx);
6116         int isl_options_set_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx,
6117                 int val);
6118         int isl_options_get_ast_build_allow_or(isl_ctx *ctx);
6119
6120 =over
6121
6122 =item * ast_build_atomic_upper_bound
6123
6124 Generate loop upper bounds that consist of the current loop iterator,
6125 an operator and an expression not involving the iterator.
6126 If this option is not set, then the current loop iterator may appear
6127 several times in the upper bound.
6128 For example, when this option is turned off, AST generation
6129 for the schedule
6130
6131         [n] -> { A[i] -> [i] : 0 <= i <= 100, n }
6132
6133 produces
6134
6135         for (int c0 = 0; c0 <= 100 && n >= c0; c0 += 1)
6136           A(c0);
6137
6138 When the option is turned on, the following AST is generated
6139
6140         for (int c0 = 0; c0 <= min(100, n); c0 += 1)
6141           A(c0);
6142
6143 =item * ast_build_prefer_pdiv
6144
6145 If this option is turned off, then the AST generation will
6146 produce ASTs that may only contain C<isl_ast_op_fdiv_q>
6147 operators, but no C<isl_ast_op_pdiv_q> or
6148 C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6149 If this options is turned on, then C<isl> will try to convert
6150 some of the C<isl_ast_op_fdiv_q> operators to (expressions containing)
6151 C<isl_ast_op_pdiv_q> or C<isl_ast_op_pdiv_r> operators.
6152
6153 =item * ast_build_exploit_nested_bounds
6154
6155 Simplify conditions based on bounds of nested for loops.
6156 In particular, remove conditions that are implied by the fact
6157 that one or more nested loops have at least one iteration,
6158 meaning that the upper bound is at least as large as the lower bound.
6159 For example, when this option is turned off, AST generation
6160 for the schedule
6161
6162         [N,M] -> { A[i,j] -> [i,j] : 0 <= i <= N and
6163                                         0 <= j <= M }
6164
6165 produces
6166
6167         if (M >= 0)
6168           for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6169             for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6170               A(c0, c1);
6171
6172 When the option is turned on, the following AST is generated
6173
6174         for (int c0 = 0; c0 <= N; c0 += 1)
6175           for (int c1 = 0; c1 <= M; c1 += 1)
6176             A(c0, c1);
6177
6178 =item * ast_build_group_coscheduled
6179
6180 If two domain elements are assigned the same schedule point, then
6181 they may be executed in any order and they may even appear in different
6182 loops.  If this options is set, then the AST generator will make
6183 sure that coscheduled domain elements do not appear in separate parts
6184 of the AST.  This is useful in case of nested AST generation
6185 if the outer AST generation is given only part of a schedule
6186 and the inner AST generation should handle the domains that are
6187 coscheduled by this initial part of the schedule together.
6188 For example if an AST is generated for a schedule
6189
6190         { A[i] -> [0]; B[i] -> [0] }
6191
6192 then the C<isl_ast_build_set_create_leaf> callback described
6193 below may get called twice, once for each domain.
6194 Setting this option ensures that the callback is only called once
6195 on both domains together.
6196
6197 =item * ast_build_separation_bounds
6198
6199 This option specifies which bounds to use during separation.
6200 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_IMPLICIT>
6201 then all (possibly implicit) bounds on the current dimension will
6202 be used during separation.
6203 If this option is set to C<ISL_AST_BUILD_SEPARATION_BOUNDS_EXPLICIT>
6204 then only those bounds that are explicitly available will
6205 be used during separation.
6206
6207 =item * ast_build_scale_strides
6208
6209 This option specifies whether the AST generator is allowed
6210 to scale down iterators of strided loops.
6211
6212 =item * ast_build_allow_else
6213
6214 This option specifies whether the AST generator is allowed
6215 to construct if statements with else branches.
6216
6217 =item * ast_build_allow_or
6218
6219 This option specifies whether the AST generator is allowed
6220 to construct if conditions with disjunctions.
6221
6222 =back
6223
6224 =head3 Fine-grained Control over AST Generation
6225
6226 Besides specifying the constraints on the parameters,
6227 an C<isl_ast_build> object can be used to control
6228 various aspects of the AST generation process.
6229 The most prominent way of control is through ``options'',
6230 which can be set using the following function.
6231
6232         #include <isl/ast_build.h>
6233         __isl_give isl_ast_build *
6234         isl_ast_build_set_options(
6235                 __isl_take isl_ast_build *control,
6236                 __isl_take isl_union_map *options);
6237
6238 The options are encoded in an <isl_union_map>.
6239 The domain of this union relation refers to the schedule domain,
6240 i.e., the range of the schedule passed to C<isl_ast_build_ast_from_schedule>.
6241 In the case of nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6242 the domain of C<options> should refer to the extra piece of the schedule.
6243 That is, it should be equal to the range of the wrapped relation in the
6244 range of the schedule.
6245 The range of the options can consist of elements in one or more spaces,
6246 the names of which determine the effect of the option.
6247 The values of the range typically also refer to the schedule dimension
6248 to which the option applies.  In case of nested AST generation
6249 (see L</"Nested AST Generation">), these values refer to the position
6250 of the schedule dimension within the innermost AST generation.
6251 The constraints on the domain elements of
6252 the option should only refer to this dimension and earlier dimensions.
6253 We consider the following spaces.
6254
6255 =over
6256
6257 =item C<separation_class>
6258
6259 This space is a wrapped relation between two one dimensional spaces.
6260 The input space represents the schedule dimension to which the option
6261 applies and the output space represents the separation class.
6262 While constructing a loop corresponding to the specified schedule
6263 dimension(s), the AST generator will try to generate separate loops
6264 for domain elements that are assigned different classes.
6265 If only some of the elements are assigned a class, then those elements
6266 that are not assigned any class will be treated as belonging to a class
6267 that is separate from the explicitly assigned classes.
6268 The typical use case for this option is to separate full tiles from
6269 partial tiles.
6270 The other options, described below, are applied after the separation
6271 into classes.
6272
6273 As an example, consider the separation into full and partial tiles
6274 of a tiling of a triangular domain.
6275 Take, for example, the domain
6276
6277         { A[i,j] : 0 <= i,j and i + j <= 100 }
6278
6279 and a tiling into tiles of 10 by 10.  The input to the AST generator
6280 is then the schedule
6281
6282         { A[i,j] -> [([i/10]),[j/10],i,j] : 0 <= i,j and
6283                                                 i + j <= 100 }
6284
6285 Without any options, the following AST is generated
6286
6287         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1)
6288           for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6289             for (int c2 = 10 * c0;
6290                  c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6291                  c2 += 1)
6292               for (int c3 = 10 * c1;
6293                    c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6294                    c3 += 1)
6295                 A(c2, c3);
6296
6297 Separation into full and partial tiles can be obtained by assigning
6298 a class, say C<0>, to the full tiles.  The full tiles are represented by those
6299 values of the first and second schedule dimensions for which there are
6300 values of the third and fourth dimensions to cover an entire tile.
6301 That is, we need to specify the following option
6302
6303         { [a,b,c,d] -> separation_class[[0]->[0]] :
6304                 exists b': 0 <= 10a,10b' and
6305                            10a+9+10b'+9 <= 100;
6306           [a,b,c,d] -> separation_class[[1]->[0]] :
6307                 0 <= 10a,10b and 10a+9+10b+9 <= 100 }
6308
6309 which simplifies to
6310
6311         { [a, b, c, d] -> separation_class[[1] -> [0]] :
6312                 a >= 0 and b >= 0 and b <= 8 - a;
6313           [a, b, c, d] -> separation_class[[0] -> [0]] :
6314                 a >= 0 and a <= 8 }
6315
6316 With this option, the generated AST is as follows
6317
6318         {
6319           for (int c0 = 0; c0 <= 8; c0 += 1) {
6320             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 8; c1 += 1)
6321               for (int c2 = 10 * c0;
6322                    c2 <= 10 * c0 + 9; c2 += 1)
6323                 for (int c3 = 10 * c1;
6324                      c3 <= 10 * c1 + 9; c3 += 1)
6325                   A(c2, c3);
6326             for (int c1 = -c0 + 9; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6327               for (int c2 = 10 * c0;
6328                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6329                    c2 += 1)
6330                 for (int c3 = 10 * c1;
6331                      c3 <= min(-c2 + 100, 10 * c1 + 9);
6332                      c3 += 1)
6333                   A(c2, c3);
6334           }
6335           for (int c0 = 9; c0 <= 10; c0 += 1)
6336             for (int c1 = 0; c1 <= -c0 + 10; c1 += 1)
6337               for (int c2 = 10 * c0;
6338                    c2 <= min(-10 * c1 + 100, 10 * c0 + 9);
6339                    c2 += 1)
6340                 for (int c3 = 10 * c1;
6341                      c3 <= min(10 * c1 + 9, -c2 + 100);
6342                      c3 += 1)
6343                   A(c2, c3);
6344         }
6345
6346 =item C<separate>
6347
6348 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6349 to which ``separation'' should be applied.  Separation tries to split
6350 a loop into several pieces if this can avoid the generation of guards
6351 inside the loop.
6352 See also the C<atomic> option.
6353
6354 =item C<atomic>
6355
6356 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6357 for which the domains should be considered ``atomic''.  That is, the
6358 AST generator will make sure that any given domain space will only appear
6359 in a single loop at the specified level.
6360
6361 Consider the following schedule
6362
6363         { a[i] -> [i] : 0 <= i < 10;
6364           b[i] -> [i+1] : 0 <= i < 10 }
6365
6366 If the following option is specified
6367
6368         { [i] -> separate[x] }
6369
6370 then the following AST will be generated
6371
6372         {
6373           a(0);
6374           for (int c0 = 1; c0 <= 9; c0 += 1) {
6375             a(c0);
6376             b(c0 - 1);
6377           }
6378           b(9);
6379         }
6380
6381 If, on the other hand, the following option is specified
6382
6383         { [i] -> atomic[x] }
6384
6385 then the following AST will be generated
6386
6387         for (int c0 = 0; c0 <= 10; c0 += 1) {
6388           if (c0 <= 9)
6389             a(c0);
6390           if (c0 >= 1)
6391             b(c0 - 1);
6392         }
6393
6394 If neither C<atomic> nor C<separate> is specified, then the AST generator
6395 may produce either of these two results or some intermediate form.
6396
6397 =item C<unroll>
6398
6399 This is a single-dimensional space representing the schedule dimension(s)
6400 that should be I<completely> unrolled.
6401 To obtain a partial unrolling, the user should apply an additional
6402 strip-mining to the schedule and fully unroll the inner loop.
6403
6404 =back
6405
6406 Additional control is available through the following functions.
6407
6408         #include <isl/ast_build.h>
6409         __isl_give isl_ast_build *
6410         isl_ast_build_set_iterators(
6411                 __isl_take isl_ast_build *control,
6412                 __isl_take isl_id_list *iterators);
6413
6414 The function C<isl_ast_build_set_iterators> allows the user to
6415 specify a list of iterator C<isl_id>s to be used as iterators.
6416 If the input schedule is injective, then
6417 the number of elements in this list should be as large as the dimension
6418 of the schedule space, but no direct correspondence should be assumed
6419 between dimensions and elements.
6420 If the input schedule is not injective, then an additional number
6421 of C<isl_id>s equal to the largest dimension of the input domains
6422 may be required.
6423 If the number of provided C<isl_id>s is insufficient, then additional
6424 names are automatically generated.
6425
6426         #include <isl/ast_build.h>
6427         __isl_give isl_ast_build *
6428         isl_ast_build_set_create_leaf(
6429                 __isl_take isl_ast_build *control,
6430                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6431                         __isl_take isl_ast_build *build,
6432                         void *user), void *user);
6433
6434 The
6435 C<isl_ast_build_set_create_leaf> function allows for the
6436 specification of a callback that should be called whenever the AST
6437 generator arrives at an element of the schedule domain.
6438 The callback should return an AST node that should be inserted
6439 at the corresponding position of the AST.  The default action (when
6440 the callback is not set) is to continue generating parts of the AST to scan
6441 all the domain elements associated to the schedule domain element
6442 and to insert user nodes, ``calling'' the domain element, for each of them.
6443 The C<build> argument contains the current state of the C<isl_ast_build>.
6444 To ease nested AST generation (see L</"Nested AST Generation">),
6445 all control information that is
6446 specific to the current AST generation such as the options and
6447 the callbacks has been removed from this C<isl_ast_build>.
6448 The callback would typically return the result of a nested
6449 AST generation or a
6450 user defined node created using the following function.
6451
6452         #include <isl/ast.h>
6453         __isl_give isl_ast_node *isl_ast_node_alloc_user(
6454                 __isl_take isl_ast_expr *expr);
6455
6456         #include <isl/ast_build.h>
6457         __isl_give isl_ast_build *
6458         isl_ast_build_set_at_each_domain(
6459                 __isl_take isl_ast_build *build,
6460                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6461                         __isl_take isl_ast_node *node,
6462                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6463                         void *user), void *user);
6464         __isl_give isl_ast_build *
6465         isl_ast_build_set_before_each_for(
6466                 __isl_take isl_ast_build *build,
6467                 __isl_give isl_id *(*fn)(
6468                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6469                         void *user), void *user);
6470         __isl_give isl_ast_build *
6471         isl_ast_build_set_after_each_for(
6472                 __isl_take isl_ast_build *build,
6473                 __isl_give isl_ast_node *(*fn)(
6474                         __isl_take isl_ast_node *node,
6475                         __isl_keep isl_ast_build *build,
6476                         void *user), void *user);
6477
6478 The callback set by C<isl_ast_build_set_at_each_domain> will
6479 be called for each domain AST node.
6480 The callbacks set by C<isl_ast_build_set_before_each_for>
6481 and C<isl_ast_build_set_after_each_for> will be called
6482 for each for AST node.  The first will be called in depth-first
6483 pre-order, while the second will be called in depth-first post-order.
6484 Since C<isl_ast_build_set_before_each_for> is called before the for
6485 node is actually constructed, it is only passed an C<isl_ast_build>.
6486 The returned C<isl_id> will be added as an annotation (using
6487 C<isl_ast_node_set_annotation>) to the constructed for node.
6488 In particular, if the user has also specified an C<after_each_for>
6489 callback, then the annotation can be retrieved from the node passed to
6490 that callback using C<isl_ast_node_get_annotation>.
6491 All callbacks should C<NULL> on failure.
6492 The given C<isl_ast_build> can be used to create new
6493 C<isl_ast_expr> objects using C<isl_ast_build_expr_from_pw_aff>
6494 or C<isl_ast_build_call_from_pw_multi_aff>.
6495
6496 =head3 Nested AST Generation
6497
6498 C<isl> allows the user to create an AST within the context
6499 of another AST.  These nested ASTs are created using the
6500 same C<isl_ast_build_ast_from_schedule> function that is used to create the
6501 outer AST.  The C<build> argument should be an C<isl_ast_build>
6502 passed to a callback set by
6503 C<isl_ast_build_set_create_leaf>.
6504 The space of the range of the C<schedule> argument should refer
6505 to this build.  In particular, the space should be a wrapped
6506 relation and the domain of this wrapped relation should be the
6507 same as that of the range of the schedule returned by
6508 C<isl_ast_build_get_schedule> below.
6509 In practice, the new schedule is typically
6510 created by calling C<isl_union_map_range_product> on the old schedule
6511 and some extra piece of the schedule.
6512 The space of the schedule domain is also available from
6513 the C<isl_ast_build>.
6514
6515         #include <isl/ast_build.h>
6516         __isl_give isl_union_map *isl_ast_build_get_schedule(
6517                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6518         __isl_give isl_space *isl_ast_build_get_schedule_space(
6519                 __isl_keep isl_ast_build *build);
6520         __isl_give isl_ast_build *isl_ast_build_restrict(
6521                 __isl_take isl_ast_build *build,
6522                 __isl_take isl_set *set);
6523
6524 The C<isl_ast_build_get_schedule> function returns a (partial)
6525 schedule for the domains elements for which part of the AST still needs to
6526 be generated in the current build.
6527 In particular, the domain elements are mapped to those iterations of the loops
6528 enclosing the current point of the AST generation inside which
6529 the domain elements are executed.
6530 No direct correspondence between
6531 the input schedule and this schedule should be assumed.
6532 The space obtained from C<isl_ast_build_get_schedule_space> can be used
6533 to create a set for C<isl_ast_build_restrict> to intersect
6534 with the current build.  In particular, the set passed to
6535 C<isl_ast_build_restrict> can have additional parameters.
6536 The ids of the set dimensions in the space returned by
6537 C<isl_ast_build_get_schedule_space> correspond to the
6538 iterators of the already generated loops.
6539 The user should not rely on the ids of the output dimensions
6540 of the relations in the union relation returned by
6541 C<isl_ast_build_get_schedule> having any particular value.
6542
6543 =head1 Applications
6544
6545 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
6546 it also contains some basic applications that use some
6547 of the functionality of C<isl>.
6548 The input may be specified in either the L<isl format>
6549 or the L<PolyLib format>.
6550
6551 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
6552
6553 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
6554 an integer element of the polyhedron, if there is any.
6555 The first column in the output is the denominator and is always
6556 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
6557 then a vector of length zero is printed.
6558
6559 =head2 C<isl_pip>
6560
6561 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
6562 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
6563 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
6564 of constraints on a parametric polyhedron.
6565 The coefficients of the parameters appear in the last columns
6566 (but before the final constant column).
6567 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
6568 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
6569 is just a dump of the internal state.
6570
6571 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
6572
6573 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
6574 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
6575 If an affine objective function
6576 is given, then the constant should appear in the last column.
6577
6578 =head2 C<isl_polytope_scan>
6579
6580 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
6581 all integer points in the polytope.
6582
6583 =head2 C<isl_codegen>
6584
6585 Given a schedule, a context set and an options relation,
6586 C<isl_codegen> prints out an AST that scans the domain elements
6587 of the schedule in the order of their image(s) taking into account
6588 the constraints in the context set.